Ley De Boyle

RESUMEN

Las leyes de los gases son generalizaciones empíricas que describen el comportamiento de los mismos en determinadas condiciones experimentales, como las realizadas por Boyle-Mariotte, cuyos estudios permitieron establecer el comportamiento de un gas a temperatura constante frente a las variaciones de presión y volumen. Boyle cambió la presión a la que estaba sometido el gas agregando mercurio a un tubo en forma de U, observando que el volumen de un gas disminuía al aumentar la presión. La ley de Boyle que resume estas observaciones, dice que el volumen de una cantidad fija de gas mantenida a temperatura constante es inversamente proporcional a la presión, estos resultados fueron expresados matemáticamente a través de un modelo lineal.

Con la realización de este laboratorio se demuestra a través de la Ley de Boyle como se relaciona el volumen y la presión de una cierta cantidad de gas mantenida a temperatura constante, mediante la medición de magnitudes como volúmenes, temperaturas y presiones. Dentro de la realización de este laboratorio los objetivos a alcanzar son tales como leer presiones en un manómetro de “aire a presión”, tomar una serie de medidas de P y V y realizar una representación gráfica de V frente a P e interpretarla.

TEORIA RELACIONADA

La ley de los gases ideales es la ecuación de estado del gas ideal, un gas hipotético formado por partículas puntuales, sin atracción ni repulsión entre ellas y cuyos choques son perfectamente elásticos (conservación de momento y energía cinética). La energía cinética es directamente proporcional a la temperatura en un gas ideal. Los gases reales que más se aproximan al comportamiento del gas ideal son los gases monoatómicos en condiciones de baja presión y alta temperatura. En 1643, el científico italiano Evangelista Torricelli (1608-1674), al trabajar con un dispositivo de su invención, posteriormente llamado barómetro, demostró que una columna de gas podía ejercer presión y que ésta podía medirse. Este trabajo atrajo la atención del químico inglés Robert Boyle (1627-1691) y lo motivó a realizar estudios precisos sobre los cambios de volumen de muestras gaseosas causados por variaciones de presión. En 1662 reportó los resultados de sus experimentos llegando a la conclusión de que “el volumen de una cantidad fija de un gas a temperatura constante, es inversamente proporcional a la presión del gas”. Este enunciado se conoce actualmente como la ley de Boyle y puede expresarse matemáticamente como:

Donde, V y P son respectivamente, el volumen y la presión del gas; tal que, para cambiar el signo de proporcionalidad (α) por uno de igualdad (=), se debe de introducir una constante de proporcionalidad k, con lo cual la expresión queda de la forma siguiente:

Reacomodando los términos, se obtiene la expresión de la ley de Boyle:

Esta expresión implica que siempre que se tenga una cantidad fija de un gas a temperatura constante, el producto de la presión por el volumen siempre será igual a una constante k. Una forma de entender la ley de Boyle es tener un sistema semejante a una jeringa con émbolo en la cual se tiene una cantidad

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