Ley de Boyle

hace 1 año

Ley de Boyle-Mariotte

Ley de Boyle-Mariotte

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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. No es necesario conocer el valor exacto de la constante k\, para poder hacer uso de la ley: si consideramos las dos situaciones de la figura, manteniendo constante la cantidad de gas y la temperatura, deberá cumplirse la relación:

P_1V_1=P_2V_2\,

donde:

P_1 = Presi\acute{o}n \ inicial \,

P_2 = Presi\acute{o}n \ final\,

V_1 = Volumen \ inicial\,

V_2 = Volumen \ final\,


Además si despejamos cualquier incógnita se obtiene lo siguiente :


P_1=\frac{P_2V_2}{V_1}\qquadV_1=\frac{P_2V_2}{P_1}\qquadP_2=\frac{P_1V_1}{V_2}\qquadV_2=\frac{P_1V_1}{P_2}\,



Ley de Boyle Mariotte.png

Esta ley es una simplificación de la ley de los gases ideales o perfectos particularizada para procesos isotermos de una cierta masa de gas constante.

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

Experimento de Boyle

Para poder comprobar su teoría, Boyle hizo el siguiente experimento: Introdujo un gas en un cilindro con un émbolo y comprobó las distintas presiones al bajar el émbolo. A continuación hay una tabla que muestra algunos de los resultados que obtuvo:

Experimento de Boyle
× P (atm) V (L) P · V
0,5 60 30
1,0 30 30
1,5 20 30
2,0 15 30
2,5 12 30
3,0 10 30

Si se observan los datos de la tabla se puede comprobar que al disminuir el volumen, la presión P\,, aumenta y que al multiplicar P\, y V\, se obtiene PV=30\, atm·L.

Véase también

Enlaces externos

Ley de Boyle-Mariotte

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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. No es necesario conocer el valor exacto de la constante k\, para poder hacer uso de la ley: si consideramos las dos situaciones de la figura, manteniendo constante la cantidad de gas y la temperatura, deberá cumplirse la relación:

P_1V_1=P_2V_2\,

donde:

P_1 = Presi\acute{o}n \ inicial \,

P_2 = Presi\acute{o}n \ final\,

V_1 = Volumen \ inicial\,

V_2 = Volumen \ final\,


Además si despejamos cualquier incógnita se obtiene lo siguiente :


P_1=\frac{P_2V_2}{V_1}
\qquad
V_1=\frac{P_2V_2}{P_1}
\qquad
P_2=\frac{P_1V_1}{V_2}
\qquad
V_2=\frac{P_1V_1}{P_2}\,



Ley de Boyle Mariotte.png

Esta ley es una simplificación de la ley de los gases ideales o perfectos particularizada para procesos isotermos de una cierta masa de gas constante.

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

Experimento de Boyle

Para poder comprobar su teoría, Boyle hizo el siguiente experimento: Introdujo un gas en un cilindro con un émbolo y comprobó las distintas presiones al bajar el émbolo. A continuación hay una tabla que muestra algunos de los resultados que obtuvo:

Experimento de Boyle
× P (atm) V (L) P · V
0,5 60 30
1,0 30 30
1,5 20 30
2,0 15 30
2,5 12 30
3,0 10 30

Si se observan los datos de la tabla se puede comprobar que al disminuir el volumen, la presión P\,, aumenta y que al multiplicar P\, y V\, se obtiene PV=30\, atm·L.

Véase también

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Ley de Boyle

Ley de Boyle

Ley de Boyle con vacío y globo

Ley de Boyle con vacío y globo

QUÍMICA: Los estados de la materia: El estado gaseoso - 1ª parte

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Las experiencias de Boyle

l estudio de los gases, y en particular del aire, atrajo la atencin de los fsicos del siglo XVII y ms concretamente la del irlands Robert Boyle (1627-1691).

Las experiencias de Boyle le permitieron establecer su conocida ley. Consistieron, bsicamente, en aadir mercurio a un tubo acodado suficientemente largo abierto por un extremo y provisto de una llave en el otro. Con la llave abierta verta mercurio y su nivel en las dos ramas del tubo se igualaba (principio de los vasos comunicantes). A continuacin cerraba la llave y aada sucesivamente cantidades de mercurio iguales, con lo cual, la presin a la que estaba sometido el gas encerrado en el otro extremo del tubo, aumentaba en igual proporcin.

Mediante sucesivas medidas de la distancia entre los dos niveles alcanzados por el mercurio en ambas ramas del tubo, Boyle observ que la disminucin del volumen del gas guardaba cierta relacin con el aumento de presin. Si doblaba el peso de mercurio, el volumen se reduca a la mitad, si lo triplicaba se reduca a la tercera parte y as sucesivamente. Un anlisis cuidadoso de tales resultados experimentales le permiti, finalmente, enunciar su ley.


En la experiencia de Boyle, si el tubo est abierto la altura del mercurio es igual en ambas ramas, pues est sometido a la presin atmosfrica. Si cerramos la llave y aadimos mercurio se dan diferencias en el volumen, por lo que podemos afirmar que la presin y el volumen son magnitudes inversas.

Aun cuando Boyle no indic explcitamente que la temperatura deba permanecer constante durante el experimento, el descubrimiento independiente efectuado por el fsico francs Edme Mariotte (1630-1684) lo puso de manifiesto, completando as las conclusiones del irlands. A temperatura constante, el volumen de un gas es inversamente proporcional a la presin que soporta:

P V = cte para T = cte
(20.1
)

Este enunciado constituye la llamada ley de Boyle-Mariotte.

Algunas investigaciones histricas recientes han puesto de manifiesto que, en la interpretacin de sus datos experimentales, Boyle dispuso de una importante ayuda: la lectura de un artculo en el que dos cientficos britnicos, Henry Power y Richard Towneley propona la relacin PV = constante.

El propio Boyle reconoci en su da pblicamente ese extremo, sin pretender atribuirse la originalidad del descubrimiento, sin embargo, la historia s que lo hizo, ignorando injustamente la aportacin de Power y Towneley al estudio de los gases.

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Las experiencias de Boyle

l estudio de los gases, y en particular del aire, atrajo la atencin de los fsicos del siglo XVII y ms concretamente la del irlands Robert Boyle (1627-1691).

Las experiencias de Boyle le permitieron establecer su conocida ley. Consistieron, bsicamente, en aadir mercurio a un tubo acodado suficientemente largo abierto por un extremo y provisto de una llave en el otro. Con la llave abierta verta mercurio y su nivel en las dos ramas del tubo se igualaba (principio de los vasos comunicantes). A continuacin cerraba la llave y aada sucesivamente cantidades de mercurio iguales, con lo cual, la presin a la que estaba sometido el gas encerrado en el otro extremo del tubo, aumentaba en igual proporcin.

Mediante sucesivas medidas de la distancia entre los dos niveles alcanzados por el mercurio en ambas ramas del tubo, Boyle observ que la disminucin del volumen del gas guardaba cierta relacin con el aumento de presin. Si doblaba el peso de mercurio, el volumen se reduca a la mitad, si lo triplicaba se reduca a la tercera parte y as sucesivamente. Un anlisis cuidadoso de tales resultados experimentales le permiti, finalmente, enunciar su ley.


En la experiencia de Boyle, si el tubo est abierto la altura del mercurio es igual en ambas ramas, pues est sometido a la presin atmosfrica. Si cerramos la llave y aadimos mercurio se dan diferencias en el volumen, por lo que podemos afirmar que la presin y el volumen son magnitudes inversas.

Aun cuando Boyle no indic explcitamente que la temperatura deba permanecer constante durante el experimento, el descubrimiento independiente efectuado por el fsico francs Edme Mariotte (1630-1684) lo puso de manifiesto, completando as las conclusiones del irlands. A temperatura constante, el volumen de un gas es inversamente proporcional a la presin que soporta:

P V = cte para T = cte
(20.1
)

Este enunciado constituye la llamada ley de Boyle-Mariotte.

Algunas investigaciones histricas recientes han puesto de manifiesto que, en la interpretacin de sus datos experimentales, Boyle dispuso de una importante ayuda: la lectura de un artculo en el que dos cientficos britnicos, Henry Power y Richard Towneley propona la relacin PV = constante.

El propio Boyle reconoci en su da pblicamente ese extremo, sin pretender atribuirse la originalidad del descubrimiento, sin embargo, la historia s que lo hizo, ignorando injustamente la aportacin de Power y Towneley al estudio de los gases.

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Fichero: LBoyleMariotte.pdf Tamaño: 181.1 KB Autor: Jaime Solá