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Leyes de los gases. Volumen-temperatura.

Este trabajo consiste en aumentar la temperatura de aire contenido en un recipiente conectado a una bureta de gases para medir el aumento de volumen.
Con los datos obtenidos se obtiene la relación entre volumen y temperatura conocida como Ley de Charles, que fue definida por Jacques Charles y Louis Joseph Gay-Lussac en 1787.



Enlace al guión de laboratorio.




Material

- Matraz erlenmeyer con agua
- Tapón perforado adecuado al matraz
- Bureta de 25 cm3 sin llave
- Recipiente con agua para sumergir el matraz
- Termómetro
- Soporte, nuez, anilla y rejilla
- Mechero de gas u hornillo eléctrico

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Como bureta de gases se utiliza una bureta de valoración a la que se la haya roto la llave. Si se usa el sistema de tubo pasando por el tapón perforado y manguera, se puede usar una bureta normal insertando la manguera por la parte baja.
El perforado de tapones de goma se hace con un taladro eléctrico con broca para madera, usando un guante de protección en la mano para sujetar el tapón. Es más fácil el agujero pequeño para el tubo que el agujero grande para la bureta.



Comentarios a la preparación del montaje

Hay que sujetar el matraz por el cuello para evitar que se caiga de la rejilla.
Se está midiendo el comportamiento de los gases. Por tanto, el matraz tiene que estar vacío y seco.
La bureta debe poder bajar casi hasta que la boca superior está a la altura del agua del matraz, ya que para medir el volumen hay que igualar la presión del agua de la bureta con la del interior del matraz. Para ello, hay que bajar la bureta hasta que los niveles del agua en ambos lados se igualen.
En el caso de la bureta atravesando el tapón no se puede hacer y hay que asumir la pequeña diferencia de presión que supone la columna de agua al ascender.


Aspectos didácticos


Este trabajo pretende:

- Montar un sistema hermético con medición de volumen mediante una bureta de gases.
- Obtener datos de volumen y temperatura durante el calentamiento de un recipiente con gas.
- Deducir la ley de Charles que relaciona volumen y temperatura en un gas ideal.

Siempre hay que tener en cuenta que la bureta tiene el cero en la parte superior y, por tanto, siempre hay que anotar los incrementos de volumen restando la marca inicial de la marca actual en la bureta.
Es importante insistir en la explicación de la dilatación que surge de la teoría cinética de los gases, de manera que se interprete lo que sucede en el matraz como el efecto de partículas separándose al subir la temperatura.




Montaje completo con bureta en el tapón.

Montaje completo con bureta externa
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Montaje con bureta externa
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Detalle del recipiente

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