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• Estefany Nicol

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Prácticas de Laboratorio de Fisicoquímica

Practica No.2

Ley de Boyle – Mariotte

Ley de Boyle – Mariotte Gases Ideales

Objetivos de la Práctica:     

Comprender el concepto de presión en los gases. Conocer la ley de Boyle y su aplicación práctica. Confirmar de manera experimental la ley de Boyle – Mariotte. Obtener un gráfico de presión vs volumen para el aire a temperatura constante. Representar gráficamente el proceso isotérmico en papel milimetrado y manejar los cambios de unidades.

INTRODUCCION La Ley de Boyle-Mariotte o (Ley de Boyle), formulada por 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.

𝑷𝑽 = 𝒌 Donde k es constante si la temperatura y la masa del gas permanecen constantes. Cuando aumenta la presión, el volumen disminuye, mientras que si la presión, disminuye el volumen aumenta.

Dr. José Charly Jaimes Rojas

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Ley de Boyle – Mariotte

El valor exacto de la constante k no es necesario conocerlo para poder hacer uso de la ley, si consideramos dos condiciones dadas, manteniendo constante la cantidad de gas y la temperatura, deberá cumplirse la siguiente relación.

𝑷𝟏 𝑽𝟏 = 𝑷𝟐 𝑽𝟐 MATERIALES           

Jeringa de 60 ml (comprar) Malvavisco “Marshmellows” (comprar) Vejiga “Globo pequeño” (comprar) Calibrador o regla Vaselina “lubricante” Objetos con masas conocidas Papel milimetrado Tijera o bisturí Guantes Soporte universal Pinza de nuez o pinza para bureta

PROCEDIMIENTO a. Demostración experimental de la ley de Boyle – Mariotte         

Preparar la jeringa para su utilización. Tener listos el globo y el malvavisco para la demostración. Retirar el pistón o embolo de la jeringa. Introducir el globo y el malvavisco cada uno de ellos por turnos en el interior de la jeringa. Volver a poner el pistón o embolo en su lugar inicial. Nivelar el pistón o embolo a un volumen determinado o conocido. Tapar el orificio pequeño de la jeringa con un dedo. Ejercer presión en el pistón o embolo de tal manera que el volumen se reduzca cada 2 ml hasta donde la presión lo permita. Observar y anotar lo sucedido con el objeto en el interior de la jeringa.

Anote en este cuadro las características observadas en las 3 etapas por las que pasa el objeto dentro de la jeringa.

Dr. José Charly Jaimes Rojas

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Objeto

A Presión Atmosférica

Ley de Boyle – Mariotte

Con Aumento de Presión

Con Disminución de Presión

Globo

Malvavisco

b. Construcción de isotermas “representación gráfica del efecto de la presión y el volumen a temperatura constante”         

Preparar la jeringa para su utilización. Recubrir el interior de la jeringa con vaselina para que haya un deslizamiento óptimo por la presión ejercida. Sujetar la jeringa al soporte universal con ayuda de una pinza de nuez o pinza para bureta. Pesar las masas de los objetos y anotar cada una de ellas. Medir el diámetro de la superficie del pistón de la jeringa donde se apoyaran los objetos. Colocar los objetos uno a uno sobre la superficie del pistón de la jeringa. Anotar las variaciones de volúmenes observadas en la tabla. Encontrar el valor de la constante “k” de cada variación de volumen. Con los datos obtenidos realizar una curva de presión vs volumen para los datos obtenidos en papel milimetrado.

Masa (Kg)

Fuerza (N)

Presión (N/cm2)

Volumen (ml)

PV=k

1. 2. 3. 4. 5.

Dr. José Charly Jaimes Rojas

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Ley de Boyle – Mariotte

CALCULOS Encuentra el valor del área de la superficie del pistón de la jeringa.r=

𝐃 𝟐

A = π r2 Realiza los cálculos para determinar la fuerza de cada objeto.F=mg 1. 2. 3. 4. 5. Encuentra la Presión ejercida por cada objeto.𝐏=

𝐅 𝐀

1. 2. 3. 4. 5. Determina la constante “k” en cada variación de volumen por efecto de la presión. 1.

Dr. José Charly Jaimes Rojas

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2. 3. 4. 5. Realizar la construcción de la curva Presión vs Volumen del experimento (utiliza hoja milimetrada)

Conclusión:

Dr. José Charly Jaimes Rojas

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Ley de Boyle – Mariotte

Esquematice o dibuje el desarrollo de la práctica.-

Discuta e investigue.1. ¿Cómo se afecta la presión de un gas al cambiar su volumen? 2. ¿El aire cumple la ley de los gases ideales? 3. ¿Por qué al aumentar el peso sobre el embolo el volumen del gas se reduce? 4. ¿La forma del recipiente tendrá alguna importancia? 5. ¿Por qué es mejor representar los datos obtenidos en una gráfica que en una tabla?

Dr. José Charly Jaimes Rojas