Ley de boyle

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA

INGENIERÍA AGROINDUSTRIAL

FÍSICA

Ley de Boyle: Presión vs Volumen

I. INTRODUCCIÓN

Relación entre la presión y el volumen de un gas cuando la temperatura es constante

Fue descubierta por Robert Boyle en 1662. Edme Mariotte también

llegó a la misma conclusión que Boyle, pero no publicó sus

trabajos hasta 1676. Esta es la razón por la que en muchos libros

encontramos esta ley con el nombre de Ley de Boyle y Mariotte.

La ley de Boyle establece que la presión de un gas en un

recipiente cerrado es inversamente proporcional al volumen del

recipiente, cuando la temperatura es constante.

II. OBJETIVO

Determinar experimentalmente la relación existente entre la

presión y el volumen de aire a temperatura constante.



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III. FUNDAMENTO TEÓRICO

Ley de Boyle

Esta ley nos permite relacionar la presión y el volumen de un gas cuando la temperatura es constante.

La ley de Boyle (conocida también como de Boyle y Mariotte) establece que la presión de un gas en un recipiente cerrado es inversamente proporcional al volumen del recipiente, cuando la temperatura es constante.

Lo cual significa que:

El volumen de un gas es inversamente proporcional a la presión que se le aplica:

En otras palabras:

Si la presión aumenta, el volumen disminuye.

Si la presión disminuye, el volumen aumenta.

Esto nos conduce a que, si la cantidad de gas y la temperatura permanecen constantes, el producto de la presión por el volumen siempre tiene el mismo valor.

Matemáticamente esto es:

Lo cual significa que el producto de la presión por el volumen es constante.

Para aclarar el concepto:

Tenemos un cierto volumen de gas (V1) que se encuentra a una presión P1. Si variamos la presión a P2, el volumen de gas variará hasta un nuevo valor V2, y se cumplirá:

Que es otra manera de expresar la ley de Boyle.

IV. MATERIALES

Sensor de Presión Jeringa Computador PC con interfaz Pasco Programa DATA STUDIO

http://www.profesorenlinea.cl/biografias/boylerobert.htm



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V. PROCEDIMIENTO

Arme el sistema de la figura 1, conectando el sensor de presión a la jeringa

Conecte el sensor de presión al canal análogo A.



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1) Ponga en ejecución el programa Data Studio. Aparecerá en la

pantalla la ventana para comenzar el experimento.

2) Arrastre el icono que representa el sensor análogo al canal A .Escoja

en la lista de sensores, Pressure Sensor Absolute (Sensor de

Presion Absoluta), que corresponde al sensor de presión.

3) Presione Options (opciones) y active la opción relacionada al

teclado Keyboard, para ingresar datos por el teclado.

Ingrese volumen en el casillero de Name y cc en Units. Presione OK.

4) Presione el botón Calculate (calculadora) para

ingresar la fórmula para calcular el inverso del volumen. Para ello

define la variable , donde la variable la tiene que definir

como volumen (volumen). Presione aceptar.

5) Ubique el pistón en la posición de la graduación de la jeringa.

Antes de iniciar la recolección de datos, desplace el pistón

lentamente hasta la posición .

6) Para iniciar la recolección de datos presione START (Inicio) y

luego Keep (Mantener) en ese instante se abrirá una ventana e

ingrese el primer dato de volumen, ., y así comience a ingresar

de a sucesivamente hasta llegar a tener unos 10 pares de datos

medidos.. Al finalizar presione el

botón rojo.

VI. RESULTADOS

V (ml) P (kPa)

1 5 232,40

2 9 232,40



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3 13 169,45

4 17 126,30

5 20 108,42

VII. DISCUSIONES

El volumen es inversamente proporcional a la presión:

•Si la presión aumenta, el volumen disminuye.

•Si la presión disminuye, el volumen aumenta.

¿Por qué ocurre esto?

Al aumentar el volumen, las partículas (átomos o moléculas) del gas tardan

más en llegar a las paredes del recipiente y por lo tanto chocan menos veces

Atm.

ml.



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por unidad de tiempo contra ellas. Esto significa que la presión será menor ya

que ésta representa la frecuencia de choques del gas contra las paredes.

Cuando disminuye el volumen la distancia que tienen que recorrer las

partículas es menor y por tanto se producen más choques en cada unidad de

tiempo: aumenta la presión.

Lo que Boyle descubrió es que si la cantidad de gas y la temperatura

permanecen constantes, el producto de la presión por el volumen siempre

tiene el mismo valor.

Como hemos visto, la expresión matemática de esta ley es:

(el producto de la presión por el volumen es constante)

Supongamos que tenemos un cierto volumen de gas V1 que se encuentra a una

presión P1 al comienzo del experimento. Si variamos el volumen de gas hasta

un nuevo valor V2, entonces la presión cambiará a P2, y se

cumplirá:

que es otra manera de expresar la ley de Boyle.

VIII. CONCLUSIONES

1. La presión ejercida por una fuerza física es inversamente proporcional al

volumen de una masa gaseosa, siempre y cuando su temperatura se

mantenga constante.

2. A temperatura constante, el volumen de una masa fija de gas es

inversamente proporcional a la presión que este ejerce.



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3. Cuando aumenta la presión, el volumen baja, mientras que si la presión

disminuye el volumen aumenta.

IX. BIBLIOGRAFÍA

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