ley de boyle(final)

7/23/2019 Ley de Boyle(Final)

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UNIVERSIDADNACIONAL DEL CALLAOCiencia y Tecnologa rumbo al Tercer Milenio

LEY DE BOYLE

INTRODUCCIN.

> Es la relacin formulada por el fsico y qumico Roert !oyle y el

fsico y ot"nico Edme #ariotte independientemente. $rland%s y franc%s

respectivamente. En el presente ensayo comprenderemos de manera directa los

conceptos fsicos relacionados a esta ley, oteni%ndolos mediante un proceso de

mediciones de las variales, presin y volumen.

LE& 'E !(&LE.

a. )*+- #otivado por la lectura sore los eperimentos de /on 0ueric1e

sore el vaco y sumado a sus conocimientos de fsica, Roert !oyle

faric una oma de vaco. 2on este dispositivo mostr que el sonido se

transmita como una viracin en el aire, verific la afirmacin de 0alileo

sore la cada lire independiente del peso, mostr que la columna de

mercurio en el armetro de 3orricelli se reduca a cero cuando se pona en

una c"mara de vaco. Los eperimentos que 4izo sore el vaco lo llevaron

al estudio de los gases lo que le permiti en )**5 estalecer la

dependencia entre la presin y el volumen de cualquier gas.

. 067E7- 6 los lquidos y gases se les conoce como fluidos porque tienen la

capacidad de fluir, en este sentido los lquidos y gases son parecidos. 7in

emargo tienen sus diferencias, una de las m"s importantes es que la

distancia entre las mol%culas es menor en los lquidos y eperimentan

fuerzas que ejercen otras mol%culas circundantes. En un gas las mol%culas

est"n muy alejadas unas de otras y pueden moverse liremente entre cada

c4oque. 6simismo los c4oques entre las mol%culas de un gas son

el"sticos, lo cual significa que si una de ellas gana energa en el c4oque, la

otra la pierde de modo que la energa cin%tica del conjunto de mol%culas no


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camia. En la figura ). 7e ilustra la diferencia entre un gas y un lquido

tomando en consideracin las distancias intermoleculares.

c. 067E7 $'E6LE7- Llamamos gases ideales a los gases 4ipot%ticos

formados por partculas puntuales, sin atraccin ni repulsin entre ellas

cuyos c4oques son perfectamente el"sticos. La mayor parte de los gases a

temperatura amiente y presin atmosf%rica se comportan como si fueran

gases ideales.

LE& 'E !(&LE-La presin dentro de un aln de "squetol, inflado y listo para jugar, es

mayor que la presin atmosf%rica. 6s tami%n la densidad del aire que se

encuentra dentro del aln es mayor que la densidad del aire de afuera.

8Eiste entonces alguna relacin entre la densidad y la presin9

Efectivamente, para eplicar esa relacin se considera que el aire est"

compuesto por mol%culas que se mueven continuamente al azar de

manera que c4ocan con las paredes del aln, estos impactos producen

una fuerza que da la impresin de un empuje constante. Esta fuerza

promedio por unidad de "rea es la que proporciona la presin del aire

encerrado en el aln. Entonces tenemos que si 4ay el dole de mol%culas

en el mismo volumen, la densidad del aire ser" el dole, y si las mol%culas

se mueven con la misma rapidez promedio, es decir, se encuentran a la

misma temperatura, entonces el dole de mol%culas c4ocar" con la

superficie del aln, lo cual significa que la presin aumenta al dole. 7i

FIGURA 1.Se ober!a "ue en unl"ui#o la mol$cula e%&n m&

'un%a "ue en un ga(


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)


aumentamos al triple el n:mero de mol%culas en las mismas condiciones

que antes entonces la presin tami%n se triplica, etc. 6s pues tenemos

que la presin ;= es directamente proporcional a la densidad ;=, ? .

(tra forma de duplicar la densidad es reduciendo el volumen del aire a la

mitad, para lo cual se pone el aire en una jeringa de manera que se pueda

camiar el volumen f"cilmente. En este caso se tiene el mismo n:mero de

mol%culas pero aumenta el n:mero de c4oques pues las distancias se

reducen de manera que la presin tami%n aumenta al dole. 7i el volumen

disminuye a la tercera parte entonces la presin crece tres veces etc. Entonces, se tiene que si la densidad es peque@a la presin es

inversamente proporcional al volumen para una masa de gas que semantiene a temperatura constante. 6 esta oservacin se le conoce como

la ley de !oyle y simlicamente se puede escriir como / ) A o ien

/ BC, donde C es una constante, es la presin y / es el volumen

ocupado por el gas. Esta constante C es la que se calcula trav%s de dos

formas diferentes de otener los datos de presin y volumen.

DESARROLLO623$/$'6' ).* ara el siguiente eperimento empleamos una jeringa y unos gloos

peque@os.

FIGURA 2.+r&,ca !olumen -or -rei.n( Se mue%ra

la relaci.n in!era #el !olumen y la -rei.n a -ar%ir

#e la com-rei.n #el ga(


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/


* Empezamos sacando el %molo de la jeringa para introducir el gloo

peque@o con aire. 6 continuacin se coloca el %molo sin introducirlo,

se tapa el peque@o agujero con un dedo y se procede a empujar el

%molo. 7e oserva que al introducir el %molo, instant"neamente el

volumen del gloo disminuye.

* En nuestro segundo caso, con los mismos materiales, se introduce el

gloo e introducimos el %molo 4asta que el espacio entre el %molo y

el gloo sea mnimo. 3apamos el orificio peque@o de la jeringa y tiramos

el %molo. 7e oserva que el volumen del gloo aumenta a la vez que

tiramos 4aca el eterior el %molo.

FIGURA 3.Con el aire

encerra#o en la 'eringa

-ue#e ob%enere 00La Ley

FIGURA 4( Ober!amo el globo e

com-rime al em-u'ar el $mbolo(


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RE7DL36'(-

* 6l empujar el %molo el aire atrapado en el interior de la jeringa se

comprime, esto genera que aumente la presin en el interior. estalece que, a temperatura constante, el

volumen y la presin del gas son inversamente proporcionales.

#atem"ticamente- ./ B constante. 7e demostr eperimentalmente

relacin.

* En el segundo caso al ir retirando el %molo el aire en el interior se

epande, seg:n !oyle, disminuye la presin. 6l reducir la presin

eterna al gloo aumenta su volumen 4asta que la presin interna

iguale a la epresin eterna.

FIGURA 5.Ober!amo el !olumen #el

globo #iminuye al


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CONCLUSIONES

- La relacin matem"tica entre la presin y el volumen para el aire que se

encuentra en la jeringa est" dada por la epresin- /B C.

- 7e puede comprender mejor el concepto de presin ya que para

otener la ley de !oyle tiene que calcular la presin a la que se

encuentra sometido el aire contenido en la jeringa.* 'e instrumentos caseros podemos eperimentar y comproar leyes tan

importantes como >.

1ibliogra6a

* 7%%-88e(9i:i-e#ia(org89i:i8Ley;#e;1oyle*Mario%%e

FIGURA 6( +r&,ca -rei.n !(

Volumen* e relaciona la

com-rei.n #el $mbolo a

%em-era%ura con%an%e con la


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