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LABORATORIO DE TERMODINÁMICA
Laboratorio
de
Termodinámica
Práctica 2:“Medida del índice adiabático del aire”
Integrantes del grupo:
Aarón Marín Álvarez 48921 53745338-L
Gonzalo Matarrubia González 49529 53504098-A
Manuel Serrano Rebuelta 49811 05450770-T
Mario de Pablo Dominguez 49260 48538126-F
Práctica 2ª: Medida del índice adiabático del aire
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LABORATORIO DE TERMODINÁMICA
Método A
Fundamento teórico
En este primer método calcularemos el índice adiabático del aire. El método de
Clement-Desormes se basa en el enfriamiento que se produce en un gas cuando se
expande según un proceso adiabático. En esta práctica se realizarán expansiones bruscas
que pueden considerarse adiabáticas pues, al ser rápidas, no hay tiempo para que el
sistema reciba el calor equivalente al trabajo que se realiza en la expansión. Según el
Primer Principio de la Termodinámica, todo gas se expande rápidamente contra la
oposición de una fuerza exterior que realiza trabajo a costa de su energía interna y se
enfría.
Materiales
-Botellón de vidrio
-Compresor de aire
-Manómetro diferencial de agua
-Barómetro
Procedimiento
1) Realizamos el montaje indicado en la siguiente imagen:
2) Insuflamos aire con el compresor por el punto A.
3) Durante la compresión, el gas se calentará, por lo que deberemos esperar a
que la temperatura se estabilice para medir T1 y P1 : P1  Patm  h1 .
4) Abrimos la llave B rápidamente para que escape un pequeño volumen de aire,
y la altura bajará. Anotamos las nuevas meditas T1 y P2 , y obtenemos así la altura
diferencial h2 : P2  Patm  h2 .
5) Esperamos aproximadamente dos minutos hasta que se caliente de nuevo el
aire a volumen constante y anotamos h3 : P3  Patm  h3 .
Haremos cinco tomas de medida, para establecer una media de las cinco y así
aproximar más la medida.
Práctica 2ª: Medida del índice adiabático del aire
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LABORATORIO DE TERMODINÁMICA
Mostramos los resultados en una tabla con las alturas y calculamos el índice
adiabático aplicando la formula:
h1

h1  h2
h1
h1  h2
h2

107
20
87
1,23
142
30
112
1,27
42
8
34
1,24
147
33
114
1,29
158
36
122
1,30
Índice adiabático del aire:
  1,266  0.03
Gráfica mínimos cuadrados
Recta de regresión: y= 0,79x+3,19
Práctica 2ª: Medida del índice adiabático del aire
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LABORATORIO DE TERMODINÁMICA
Método b
Fundamento teórico
Con este segundo método calculamos el índice adiabático del aire utilizando la
relación de Flammersfeld. El gas fluye en el sistema debido a que se acumula un ligero
exceso de presión y ésto obliga a que el pistón suba. Tan pronto como el oscilador a
permitido el escape al exterior del aire por la abertura, se pierde el exceso de presión y
el oscilador baja, repitiéndose el proceso una y otra vez.
Dado que el proceso oscilatorio se lleva acabo con relativa rapidez, se puede
considerar como adiabático y utilizar la ecuación de procesos adiabáticos.
Materiales
-Pinza universal
-Dos doble nuez.
-Varilla cuadrada L=400mm
-Cronómetro de bolsillo
-Barómetro del laboratorio
-Bomba, 230V CA
-Balanza de precisión
-Tapón de goma 26/32 mm
-Tapón de goma 17/22mm
-Cuatro trozos de manguera de conexión (diámetro interno 6mm)
-Dos tubos de vidrio de ángulo recto
-Tornillo micrométrico
-Botella decantadora 1000ml
-Regulador de aire
-Oscilador de gas según Flammersfeld
-Cilindro graduado 1000ml
Procedimiento
1) Recopilamos los materiales y montamos el método.
2) Pesamos el oscilador en la balanza de precisión. Encendemos la bomba y
abrimos ligeramente la válvula para que haya un pequeño flujo de aire e introducimos el
pistón para que empiece a oscilar.
3) Medimos el tiempo que emplea en oscilar 30,40, 50 ,60 y 70 oscilaciones,
para obtener el período.
Tabla de valores
Tiempo medido
t (s)
5 mediciones: 10’5, 14, 18,
21’6, 25.
Nº oscilaciones
N
5 mediciones: 30, 40, 50,
60,70.
Práctica 2ª: Medida del índice adiabático del aire
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LABORATORIO DE TERMODINÁMICA
Periodo
5 mediciones: 0’35, 0’35,
0’36, 0’36, 0’36.
T (s)
Presión externa
695,8 mmHg
p 0 (Pa)
Masa del oscilador
m (g)
4,6 g
Diámetro del oscilador
d (dm)
1,19 cm
Masa Flammersfeld vacío
mvacío (g)
---
Masa Flammersfeld lleno
m agua (g)
---
Densidad agua
 agua (g/ dm 3 )
---
Volumen del gas
V ( dm 3 )
1,14E(-3) m3
Presión interna
p (Pa)
698,8 mmHg
Coeficiente adiabático
X
  1,4425  0.03
Procedimiento final:
Para el coeficiente adiabático usamos esta formula:
4  m V
  2
T  pr4
Nº Oscilaciones
30
40
50
60
70
Periodo
0,35
0.35
0,36
0,36
0,357
δ
1,4866
1,4866
1,4052
1,4052
1,4289
Índice adiabático del aire:
  1,4425  0.03
Práctica 2ª: Medida del índice adiabático del aire
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