Ley de Boyle-Mariotte

I. INTRODUCCIÓN:

La Ley de Boyle-Mariotte (o Ley de Boyle), formuladapor Robert Boyle y Edme Mariotte, es una de las leyes de los gases ideales que relaciona el volumen y la presión de una cierta cantidad de gas mantenida a temperatura constante. La ley dice que el volumen es inversamente proporcional a la presión:

Donde es constante si la temperatura y la masa del gas permanecen constantes.

Esta Ley es una simplificación de la Ley de los gases ideales particularizada para procesos isotermos.

Junto con la ley de Charles y Gay-Lussac y la ley de Graham, laley de Boyle forma las leyes de los gases, que describen la conducta de un gas ideal. Las tres leyes pueden ser generalizadas en la ecuación universal de los gases.

II. OBJETIVO:

• Analizar con base en gráficos obtenidos a partir de los datos experimentales de presión y volumen, qué tanto se ajusta el aire al comportamiento ideal a las condiciones de trabajo en el laboratorio.

• Verificar de manera experimental la ley de Boyle

III. TEORIA:

Los átomos y moléculas, en el estado gaseoso, se comportan como centros puntuales de masa que sólo en el rango de las altas presiones y bajas temperaturas son afectadas por las fuerzas atractivas. Fuera de estos límites, las propiedades físicas de un gas se deben principalmente al movimiento independiente de sus moléculas.

Si se considera a un gas contenido en un recipiente, la presión que éste ejerce es la fuerza por unidad de área sobre las paredes debida a los impactos elásticos de las molécul

IV. MATERIALES

• Erlemeyer

• Naranjado de metilo

• jeringa

• tubo de vidrio delgado

• pipeta

• agua

V. PROCEDIMIENTO:

Disponer el montaje que se muestra en la figura 3.3. Adicionar un volumen exacto de agua al Erlenmeyer hasta sus 2/3 partes y añadir dos gotas de naranja de metilo para que pueda visualizarse más fácilmente la columna de líquido.

Las lecturas se inician con un volumen conocido de aire en la jeringa y señalando con el marcador el tope de la columna de líquido en el capilar. Medir la altura de la columna (hc) hasta la superficie del líquido en el Erlenmeyer.

A continuación se introduce 0.50 mL el émbolo de la jeringa y se marca el nuevo tope del líquido en el capilar. El procedimiento se repite cada 0.50 mL hasta obtener un mínimo de 10 lecturas.

Finalmente, se mide la distancia entre marcas para estimar la altura de la columna cada vez que se disminuyó el volumen en la jeringa.

VI. Datos y resultados

Temperatura…………………………20_ °C

Presión atmosférica....................... 0.98 atm

Volumen del Erlenmeyer (Ve)..........250mL

Volumen de agua (VL).....................50mL

Volumen del capilar dentro del Erlenmeyer (Vc). 0.27mL.

Volumen en la jeringa (Vj ), mL

Volumen del aire , (Va ), mL

Altura de la columna (hc ),mm

1/ Va , mL-1

Presión del aire (Pa ), mm de Hg

20 49.73 0 0.0201 760

19 50,73 20 0.0197 761.4

18 51.73 60 0.0193 764.41

17 52.73 90 0.0190 766.62

16 53.73 130 0.0186 769.56

15 54.73 170 0.0183 772.5

14 55.73 210 0.0179 775.44

13 56.73 250 0.0176 778.38

12 57.73 290 0.0173 781.32

11 58.73 320 0.0170 783.53

10 59.73 360 0.0167 786.47

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