SimuLab 8: Principio de Avogadro |
| Objectivo:
Enunciar
la relación entre el número de partículas y el volumen
que ellas ocupan a presión y temperaturas constantes. |
Como introducción, usted visualizará una película, que le dará una idea preliminar del Principio de Avogadro desde un punto de vista microscópico. 1. Abra SMDPlayer, seleccione IntroAvogadro'sLaw en el directorio Ideal Gas, y luego presione Play. Lea las leyendas y siga las instrucciones. Al leer "The End", seleccione File - Quit (Archivo-Salir). |
Sugerimos que copie la siguiente tabla en papel, la cual utilizaremos en este simulab.
Valor medio de P/T:: _____________ |
2. Abra la aplicación SMD y selecciona Avogadro40 que se encuentra en el directorio IdealGas, dentro de la carpeta Preset Experiment... Para acelerar el cálculo, cambie el número de Iterations Between Displays, (Visualizaciones Ocultas) a 1000. Seleccione Show Averages (Mostrar Promedios). Está visualizando 40 partículas (partículas tipo B), cada una de las cuales tiene masa =1unidad. |
3. Presione Start. Observe el gráfico de la Presión versus Tiempo, como se muestra en la Figura 2.5.aproximadamente durante 40 unidades de tiempo, y luego presione Pause. El gas se está acercando al equilibrio. La presión fluctúa alrededor de un valor medio. |
4. Tome nota de la temperatura T, la presión P, el volúmen V, el número de partículas N, y la masa m de la partícula tipo B en la primera fila de la tabla. Está recolectando datos para analizar más adelante. |
5. Seleccione File y de la carpeta Preset Experiment elija Ideal Gas y abra Avogadro200. Está viendo 200 partículas de masa =1 cada una. Note que ahora el pistón está arriba de la pantalla y no puede verlo. |
6.
Repita los pasos 3 y 4. Complete los valores en la tabla. |
Q2.45:
¿Hay algún
cambio en los parámetros además del número de partículas?
Si los hay, ¿cuáles son? |
Q2.46:
¿Cuál es
la relación entre el número de partículas y el volumen
que ellas ocupan si no hay cambios ni en la presión ni en la temperatura?
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Q2.47:
¿Qué
predice acerca del valor del volumen si tienes 100 partículas, cada
una masa 1? |
7.
Seleccione File y de la carpeta Preset Experiment elija
Ideal Gas y abra Avogadro100. Esta
simulación contiene 100 partículas de masa 1. |
8.
Repita los pasos 3 y 4. Complete
los valores en la tabla. |
Q2.48: ¿Qué piensa que sucedería si aumentaramos la masa de las partículas? ¿Porqué? Para testear la especulación, recorra los siguientes pasos. |
9. Seleccione File - Reset Experiment. Coloque el valor de la masa en m = 10, desplazando el cursor de B particle mass. Ahora la simulación contiene 100 partículas de 10 unidades de masa. |
| 10. Repita los pasos 3 y 4. |
Q2.49:
¿Qué le
pasó a la temperatura, la presión y al volumen cuando cambió
la masa de la partícula? |
| Q2.50:En
nuestras simulaciones, "densidad'' siempre alude a la densidad de partículas
N/V. La densidad que usted utiliza más a menudo es la densidad de masa
M/V = mN/V; en donde M es la masa total, V es el volumen, m es la masa por
partícula y N es el número de partículas.
¿Qué le sucede a la densidad de partículas cuando la masa de la partícula B vale 10 en el Paso 9? |
Q2.51:¿Qué
le sucede a la densidad de masa cuando toma como valor de masa (de la
partícula B) m = 10? Contrasta este valor con el de la densidad de
partículas definida arriba. |
Q2.52:¿Puede
predecir qué volumen tendrá si tiene 175 partículas de
masa=5? |
Q2.53:
Si tiene dos recipientes
de 1 litro a temperatura ambiente. Uno de ellos lleno con un mol de gas
Helio y el otro con un mol de gas Neón, ¿qué relación
se podra establecer entre sus presiones, sus densidades de masa y sus
densidades de partículas? |
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