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• David Peña

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LEY DE BOYLE - MARIOTTE Cristian Camilo Quiroga Cod:201321874​1​, Juan David Rojas Cod:201410648 2​​ , Diego Alexander Sosa Suarez Cod:201221261 3​​ , Alejandra Maria Garcia 4​ 1,2,3 ​

Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, Estudiantes. Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, Docente, Fisica III.

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Abstract In practice, a gas law apparatus and a pressure sensor were used which allowed us to find the pressures exerted by different masses and thus with these data check the boyle law experimentally since this is what establishes a direct relationship between pressure and volume when the temperature is constant Keywords:​ Pressure, Volume, Ideal gas Resumen En la práctica se utilizó un aparato de ley de gases y un sensor de presión el cual nos permitió poder hallar las presiones que ejercen diferentes masas y así con estos datos comprobar la ley de boyle experimentalmente ya que esta es la que establece una relación directa entre presión y volumen cuando la temperatura es constante Palabras clave:​ Presión, Volumen, Gas ideal I.

Introducción

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.[1] Esto ocurre porque al aumentar el volumen, las partículas del gas tardan más en llegar a las paredes del recipiente y por lo tanto chocan menos veces 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 matemática de esta ley es:

expresión

P⋅V=k Fórmula 1 ​(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: P1 . V1 = P2 ⋅ V2 Fórmula 2 ​Igualdades entre presiones y volúmenes de un gas Un gas ideal es un gas teórico compuesto de un conjunto de partículas puntuales con desplazamiento aleatorio que no interactúan entre sí. Entonces a partir de esto se obtuvo que el estado de una cantidad de gas se determina por su presión, volumen y temperatura. La forma moderna de la ecuación relaciona estos simplemente en dos formas principales. La temperatura utilizada en la ecuación de estado es una temperatura absoluta.[2] II. Marco teórico

Gas Ideal: ​Un gas ideal es un gas teórico compuesto de un conjunto de partículas puntuales con desplazamiento aleatorio que no interactúan entre sí III. Objetivos​ ●

Comprobar experimentalmente la ley de Boyle-Mariotte IV. Montaje experimental

Los materiales de la práctica fueron los siguientes: ● Aparato de ley de gases ● Sensor de presión UPTC ● Masas de diferente valor ● Balanza El montaje que se realizó para poder realizar la práctica

Forma común La ecuación que describe normalmente la relación entre la presión, el volumen, la temperatura y la cantidad (en moles) de un gas ideal es: PV = nRT Fórmula 3 ​Ecuación de estado Donde: P = Presión absoluta V = Volumen n = Moles de gas R = Constante universal de los gases ideales T = Temperatura absoluta

Imagen 1 ​Montaje Experimental de la práctica Al comenzar la práctica se utilizó la balanza para medir las masas circulares como se muestra a continuación

​ V. Análisis y Resultados Obtención calibración presión.

de la para el

curva sensor

de de

Haciendo uso de la ecuación:

Fórmula 4 ​Presión teórica se calculan los valores teóricos de la presión.

Imagen 2 ​Balanza digital con una de las pesas utilizadas en la práctica Después se colocaron estas pesas el aparato de ley de gases para así poder observar en el sensor las presiones

Tabla 1 ​Datos experimentales obtenidos y resultados de la presión teórica. Unidades de la masa (g), presión experimental(Pa) y presión teórica (PA). Luego de esto, se obtiene la curva de calibración, que relaciona los valores de presión teóricos y experimentales, para obtener el valor de corrección que es equivalente a la pendiente de la curva lineal

Imagen 3 ​Sensor de presión UPTC

Gráfica 1 ​Curva de calibración

Comprobación Boyle-Mariotte

de

la

ley

de

Con los datos obtenidos y mostrados anteriormente es posible hallar el volumen del gas, esto se logra aplicando la siguiente fórmula:

Fórmula 5 ​Volumen del gas ideal

VI.Conclusiones

A partir de los datos: K: Constante universal los gases, la cual se toma como ​82,06 T:​ 293,15 k P:​ Presión Con lo anterior siguientes datos:

se

Gráfica 2 ​Presión(PA) vs volumen(cm3)

obtienen los

● Se logró comprobar la ley de boyle mediante la práctica y los implementos utilizados en la misma que nos permitieron verificar prácticamente la teoría vista en clase. ● Se confirma que el volumen del gas depende directamente de la presión que se aplique como lo muestra la gráfica 2. VII.Referencias [1]http://www.educaplus.org/gases/ley _boyle.html

Tabla 2 ​Presión teórica (PA) vs Volumen(cm3) Teniendo en cuenta el Volumen y la presión del gas se obtiene la siguiente gráfica :

[2]https://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_los _gases_ideales