SimuLab 6: Variación del volumen con la temperatura.

(Ley de Charles - Película)

 


Objectivo:


Reconocer el origen microscópico de las variaciones del volumen con la temperatura a presión externa constante.


Al realizar este simulab, usted será capaz de:


Enunciar la ley de Charles.

Construir un gráfico del volumen en función de la temperatura a partir de los datos recogidos.

Enunciar la relación entre el volumen y la temperatura.

Determinar la temperatura para la cuál el volumen sería cero y explicar el significado de este hecho.

Proponer razones por las cuáles los valores de V/T se apartan de las predicciones de la ley de Charles.

Enunciar la relación entre la densidad de partículas y la temperatura.


Sugerimos que copie la siguiente tabla en papel, la cual utilizaremos en este simulab.

 
T1
T2
T3
T4
T5
temperatura          
volumen          
presión          
densidad de partículas (N/V)          
V/T          
desviación del promedio          
% de desviación          
    Valor medio :
    V
    Tmed

    =
    Vi
    Ti  

    Desviación del valor promedio = |( V/T)i -( V/T)med|

    % Desviación = |( V/T)i -( V/T)med|x100
           (V/T)med


1. Abra SMDPlayer, seleccione Charles del directorio IdealGas. Seleccione Show Averages (Mostrar Promedios). Presione Play para empezar la película. La película se pausa y muestra en la parte inferior una leyenda explicativa. Siga las instrucciones de cada leyenda. Asegurese de reactualizar los promedios, Reset Averages, en el Panel de Valores Promedios, (Show Averages), cada vez que las leyendas lo digan. Repita estos pasos hasta el final de la película. Si quiere ver la temperatura en grados Kelvin presiona el botón de Real Units.

Note que la presión promedio permanece aproximadamente constante a lo largo de la película. Note también, que la temperatura a lo largo de la película disminuye en un factor de 2.5. En nuestra simulación, la temperatura de la muestra de gas es igual a la energía cinética media de las moléculas. La energía cinética media es proporcional a valor cuadrático medio de la velocidad
Ek = [(mv2)/2]med. Entonces, la velocidad media disminuye en la raíz cuadrada de 2.5= 1.6. ¿Notó que las partículas se mueven más lentamente hacia el final de la película que al principio?. Para corroborar este hecho puede volver a mirar la película.

P2.35: Grafique el volumen en función de la temperatura. Trace la línea que ajuste mejor con sus datos.

P2.36: ¿Cuál es la relación entre el volumen y la temperatura?

P2.37: En un gráfico del Volumen en función de Temperatura, para un gas ideal, la línea intersecta al eje de la temperatura en el origen. ¿Hasta qué punto su gráfico es consistente con la Ley de Charles?

P2.38: Compare los valores de V/T para varias temperaturas. Encuentre el valor medio de estos cocientes y calcule la desviación de cada valor de V/T con respecto al valor medio. Calcule la desviación porcentual de cada valor (V/T) i: y calcule el promedio de la desviación porcentual.

P2.39: Grafique la densidad de Partículas en función de la Temperatura.

P2.40:¿Cómo varía la densidad de partículas con la temperatura?

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