Fisica Presion de Vapor

5/6/2018 Fisica Presion de Vapor - slidepdf.com

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Laboratorio n°-5 Página 1

Universidad Nacional de IngenieríaFacultad de Ingeniería Mecánica

FISICA II (MB-224)

LABORATORIO N°05:

PRESIÓN DE VAPOR

PROFESOR : CASADO MARQUÉZ, JOSÉ MARTIN

SECCION : D

ALUMNOS : GERVACIO TORRES, SEGUNDO BAUTISTA

HURTADO DUAREZ, JOHAN ANTONIO FECHA : 01/07/11

2 0 1 1 - I




INDICE

INTRODUCCION3

DESCRIPCION DEL EQUIPO Y MATERIAL......4

PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL.....................5

HOJA DE DATOS.............................6

CALCULOS Y RESULTADOS ...7

OBSERVACIONES........8

CONCLUSIONES................................................9

RECOMENDACIONES...9

LIMITACIONES...10

BIBLIOGRAFIA....10




INTRODUCCION

En este laboratorio N°5 presión de vapor usaremos el mercurio como elemento básico paramedir la presión de vapor de agua a diferentes temperaturas para ello el mercurio estaráconectada en un tubo en forma de U y este en un matraz con un termómetro cerradoherméticamente y un mechero Bunsen en llama no luminosa calentara el agua en el matraz.Luego en el matraz habrá escape del aire y ese vacío será copado por el vapor de agua y es enestos instantes que se tomara medidas de la presión de vapor del agua. En estas mediciones semedirá el incremento de la altura del mercurio por cada 5 grados de variación (grados

centígrados) , desde 100 hasta 65 grados centígrados.

La presión atmosférica a considerar será de 760 mmHg luego de estos ensayos calcularemos el ( ) y compararemos el obtenido en Excel.También en este experimento consideremos las limitaciones que ofrecen este ensayo delaboratorio.

Este ensayo tiene como objetivo DETERMINAR LAS DIFERENTES TEMPERATURAS DEEBULLICION DEL AGUA PARA DIFERENTES PRESIONES




DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO Y MATERIALy Una base de leybold grande

y Una varilla de acero

y Tres pinzas (para sujetar el matraz, el mechero, el tubo de ensayo con mercurio)

y Un tubo de ensayo conteniendo mercurio

y Un mechero bunsen

y Un tubo en forma de U

y Un manguera (permite el escape del aire)

y Un matraz con agua con su tapón respectivo (ver imagen)

y Un termómetro

y una regla graduada

y un fosforo




PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

y El tubo de ensayo que contiene mercurio se desalojara el agua cuidadosamente

y Sujetar el brazo de agarre a una distancia prudente del tubo de ensayo.

Para esto se hace una muestra previa de como iria el tubo de ensayo luego de colocarloen la boca del tubo en forma de U

y Echar agua en el matraz y debe estar a una distancia prudente del bulbo deltermómetro

y Conectar la manguera de gas del mechero bunsen

y Encender el mechero bunsen cuidadosamente

y Cerrar el matraz con el tapón (en el laboratorio se entrega este tapón y esta adherido al

termómetro y a una manguera de escape de aire)

y El ver que el termómetro llego a una temperatura de 100 °C apagar el mechero y alinstante colocar el tubo de ensayo con mercurio, también cerrar la manguera de escapede aire instantáneamente

y Percatarse que no haya fuga de vapor de agua ni entrada de aire

y Esperar que el mercurio ascienda y por cada 5°C de descenso de la temperatura medir el

ascenso del mercurio con la regla graduada







CALCULOS Y RESULTADOS

Con los datos tomados se procederá a calcular las presiones de vapor para cada temperatura.Tomando como unidad de presión a mmHg.

T (°C) mmHg

100 760

95 635

90 530

85 440

80 370 75 325

70 278

65 237

Luego se procederá a calcular el para cada valor de Temperatura.

P = 26.957e0.0332T

R² = 0.9975

0

100

200

300

400

500

600

700

800

0 20 40 60 80 100 120

Gráfica P vs TP (mmHg)

T (°C)




Con la formulaP = P0e-/T

Despejando de la ecuación anterior

= Tln(P0/P)

(°C) T (°C)

17.07 95

32.439 90

40.456 85

57.585 80

63.711 75

70.398 70

65.741 65

OBSERVACIONES

y Al incrementar la temperatura del agua (hasta llegar a 100 °C) se liberan burbujas.

y El calor almacenado por el agua (hasta llegar a 100 °C) es transferidoininterrumpidamente hacia los medios adyacentes (el mercurio se dilata).

y El aire escapa en la manguera que está conectada en el matraz luego el vapor de agua

ocupa el volumen dejado por el aire.

y El espacio libre de aire se satura de vapor de agua.

y Al descender la temperatura el agua empieza a condensarse.

y El agua condensada ocupa todo el recorrido del tubo en forma de U y se condensa

tanta en la inferior del mercurio como en la parte superior del mercurio.

y En mercurio empieza a ascender hasta una altura máxima de 52.3cm en la temperatura

de 65°C.

y El tendrá distintos valores para cada temperatura.




CONCLUSIONES

y A medida que se incrementa la temperatura, las partículas de vapor de agua adquieren

mayor energía cinética y por ende aumentará la presión de vapor.

y Al aumentar la presión de vapor, disminuye la masa del líquido y aumenta la densidad

de vapor.

y El se incrementa a medida que la temperatura disminuye y la presión de vapordisminuye.

y A medida que disminuye la temperatura, las moléculas de vapor de agua se condensan

generando un vacío, incrementándose la altura del Hg para compensar la presión

exterior (Presión atmosférica).y En este laboratorio no se pudo analizar obtener los datos requeridos para hallar la

presión de vapor de agua a diferentes temperaturas y el , pues el aire ocupanuevamente el volumen que había desalojado.

RECOMENDACIONES

y Se recomienda en este laboratorio un equipo de seguridad ( guantes).

y Tener en cuenta que la superficie libre del agua en el matraz debe estar a una distancia

prudente del bulbo (termómetro) y tener cuidado al empezar a burbujear que nochoque con el bulbo.

y Al momento de colocar el tubo de ensayo con mercurio cerrar rápidamente la manguera

para que no escape el vapor de agua.

y Todo debe estar herméticamente cerrado para un mejor análisis.

y Para una mayor precisión del cálculo de , se debe tomar en cuenta la presión queejerce el agua al condensarse encima del mercurio.




LIMITACIONES Y CONSIDERACIONES DEL ENSAYO

DEL EXPERIMENTO DE LABORATORIO

y El tapón del matraz no cerraba herméticamente y dejaba escapar vapor de agua.

y No se consideró la presión del líquido sobre el mercurio al momento de condensarse.

y Los datos obtenidos se recogieron de otros compañeros.

BIBLIOGRAFIA

y YUNUS A CENGEL. MICHAEL A. BOLES, termodinámica. MG Hill Sexta edición 2009

México

y Manual de laboratorio de FISICA general, FACULTAD DE CIENCIASExperimento N°20. Presión de vapor saturado. 1999.

y HUGH P YOUNG, ROGER A FREDMAN, SEARS-SEMANSKY. Física Universitaria. Pearson

Edición. México 2009

y S BURBANO DE ERCILA, E BURBANO GARCIA, C GRACIA MUÑOZ.Física tomo 2. Vigésima

séptima Edición. Alfaomega México. Septiembre 2005

y PAUL HEWIT. Física conceptual. Tercera edición. Editorial Addison Wesley Longan.

México 1999

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