SimuLab 11: Ley de Dalton |
| Objetivo :
Reconocer, desde un punto de vista microscópico, porqué la presión total de una mezcla de gas es igual a la suma de las presiones parciales de sus componentes. Al realizar este simulab, usted será capaz de: Enunciar
la ley de Dalton. Calcular la presión final, a partir de ciertas condiciones iniciales para la presión y el número de partículas, a medida que varía el número de partículas. |
En
nuestras simulaciones es más conveniente usar el número de partículas
en lugar del número de moles. Además, en las unidades de simulación
tomaremos la constante de Boltzmann como k=1. En consecuencia, las presiones
parciales estarán dadas por
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Sugerimos que copie la siguiente tabla en papel, la cual utilizaremos en este simulab.
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En
este Simulab abrirá un archivo que a través de una película
le brindará un conocimiento preliminar acerca de las presiones
parciales desde un punto de vista microscópico. |
1.
Abra SMDPlayer y seleccione IntroDalton'sLaw del directorio
IdealGas. Presione Play. Lea las leyendas que aparecen abajo
y siga las instrucciones. Al leer "The End" seleccione
File y luego Quit, (Archivo -Salir). |
2.
Al abrir el próximo SMD, Dalton, que se halla en
la carpeta Ideal Gas,
visualizará 100 partículas verdes con masa 1 y 100 partículas
azules de masa 10 como se muestra en la Figura
2.7. Abra SMD, y del directorio IdealGas, seleccione Dalton |
3. Seleccione Iterations Between Displays ( Visualizaciones Ocultas) y cambie el valor a 500. Seleccione Show Averages (Mostrar Promedios). Aumentar las iteraciones aumenta la velocidad de la simulación. |
4. Presione Star y corra el programa durante aproximadamente 40 unidades de tiempo. Presione Pause. Anote en la tabla la densidad de partículas N/V, la presión P y la temperatura T de la ventana de promedios. El sistema se está acercando al equilibrio. |
5. Ahora usted quitará del experimento las partículas verdes. Para ello seleccione Edit y elija Particles y luego Remove all G particle (Remover todas las G), presione sobre la pantalla, (sobre el contenedor de partículas), y observará que solo quedan las azules. Cierre la ventana Edit Particles. Presiona Reset Averages en la ventana de Promedios, para reactualizarla. Repita el Paso 4. Note que las partículas azules tiene masa 10. Está recolectando datos para futuros análisis. |
6. Quitará ahora las partículas verdes del experimento. Seleccione File : Reset Experiment. Luego seleccione Edit Particles y Remove all B particles, (Remover todas las B). Presione en la pantalla, cierra la ventana Edita Particles. Presiona Reset Averages en la ventana de Promedios, para reactualizarla, y repita el Paso 4. Note que las partículas verdes tienen masa 1. |
7. Usando los datos anotados en la tabla, sume la presión de las 100 partículas azules a la de las 100 verdes. Está sumando las presiones parciales de los componentes del gas. |
P2.64:
Compare estos resultados
con los valores de la presión total de la mezcla cuando ambos tipo
de partículas, azules y verdes están presentes. |
P2.65:
¿Considera que la masa de la partícula afecta la presión
que ella ejerce? Justifique su respuesta. |
P2.66:
¿Cuál es
la relación entre el número de partículas presentes y la
presión del gas que ellas ejercen en un contenedor dado? |
8. Ahora va a disminuir la densidad de partículas en el experimento. Seleccione File : Reset Experiment. Seleccione Edit Particles y elija Remove particles, (Remover Partícula). Coloque el mouse sobre una partícula y presione. Observará que esa partícula desaparece. Repita esta operación para borrar 20 partículas de la pantalla. |
P2.67:
¿Cuál es
la predicción acerca del valor de la presión ahora? |
9. Seleccione Reset Averages, (Reactualizar la ventana de Promedios). Presione Start, y espere durante 40 unidades de tiempo aproximadamente, y presione Pause. El sistema se está acercando al equilibrio. |
P2.68:
¿Verificó
su predicción acerca de la presión? |
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