LEY DE BOYLE Jose Daniel Duarte Florez[footnoteRef:1] [1: Cd. 43081600. Facultad de Ingeniera De Alimentos. Fsica III Ondas y Termodinmica. Grupo 03]

David Leonardo Carreo; Magda Liliana Sabogal[footnoteRef:2] [2: Cd. 41081195 Cd. 41072071. Facultad de Ingeniera Ambiental y Sanitara. Fsica III Ondas y Termodinmica. Grupo 03]

RESUMENEn esta prctica se llevo acabo la experimentacin de la ley de boyle 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 presin de una cierta cantidad de gas mantenida a temperatura constante. La ley dice que el volumen es inversamente proporcional a la presin. El valor exacto de la constante k no es necesario conocerlo para poder hacer uso de la Ley. El objetivo de la prctica es poder representar y confirmar la ley de boyle acerca de las diferentes presiones y temperaturas y su relacin. En el procedimiento se utilizo un sensor de presin conectado a un manmetro y un cilindro de vidrio, en el cual se aplicaron diferentes presiones en dos temperaturas (ambiente y en hielo) teniendo como principales referencias el dimetro del cilindro y la presin atmosfrica en Bogot. Como se puede observar en los resultados que la presin de un gas es inversamente proporcional a su volumen.Palabras claves: presin, manmetro, volumen, ley de boyle.ABSTRACT This practice was carried out testing of Boyles law the law of Boyle-Mariott (or Boyle Law) by Robert Boyle and Edme Mariott is one of the ideal gas law that relates the volume and pressure a certain amount of gas kept at constant temperature. The law says that the volume is inversely proportional to pressure. The exact value of the constant k does not need to know to use the Act the purpose of the practice is able to represent and confirm the law of Boyle about the different pressures and temperatures and their relationship. The procedure I use a pressure sensor connected to a manometer and a glass cylinder in which pressure is applied at two different temperatures (ambient and ice), taking as references the diameter of the cylinder and atmospheric pressure in Bogota. As can be seen from the results that the pressure of a gas is inversely proportional to its volume.Key words: pressure, gauge, volume, Boyle law.

INTRODUCCIONLas isotermas mostradas estn ordenadas dependiendo del valor de la temperatura, es decir, la isoterma 3 corresponde a T3 mayor que la de la isoterma 1, con una temperatura T1, para la misma masa de gas. As la expresin (1), se puede reescribir para cada isoterma como:P*V/T =Constante (2)La constante que aparece en la expresin (2) es proporcional a cantidad (masa) de gas. Si la cantidad de gas permanece constante, para dos estados diferentes de presin, volumen y temperatura, se cumple:P1V1 / T1 = P2V2/ T2 Donde los subndices uno (1) corresponde a las condiciones de presin, volumen y temperatura iniciales del gas, en tanto que los subndices dos (2) corresponden a las condiciones finales de presin, volumen y temperatura del gas.Entonces para un gas ideal, la ecuacin (2) se transforma en la ecuacin de los gases ideales que establece la relacin entre las cuatro variables que describen el estado de un gas, como:P*V=nRT En la prctica una manera de estudiar el comportamiento entre cuatro variables de estado del gas es fijar dos de ellas y observar como se relacionan las otras dos, en el caso de la ley de Boyle se va a tener una cantidad fija de aire y temperatura.Usando un termmetro de gas, se puede estudiar la dependencia de la presin con el volumen a temperatura constante como se explica a continuacin.Donde es el dimetro interno del tubo del capilar, y haire la altura de la columna del aire. La presin que ejerce la columna de mercurio sobre el gas atrapado se establece como el peso por unidad de rea del mercurio, de la figura 1, se observa que:Presin Mercurio= Peso Mercurio / rea interna del tubo capilarPHg= Hg gAh /A= gh Hg (8)Donde Hg es la densidad del mercurio aprox. 13,6 g/cm, g la gravedad local aprox. 9.81 m/s, y h Hg es el tamao de la gota de mercurio. Variando la presin que se ejerce sobre el aire cambia el volumen del aire atrapado, teniendo en cuenta que la masa y la temperatura son constantes entonces el cambio de presin sobre el gas es:Paire= Patm + PHg + P (9)Para la practica se tiene un termmetro de aire, conectado a una bomba manual de vaci, la cual tiene como objetivo disminuir la presin inicial, es decir en la expresin (9) P es negativo. El termmetro esta metido dentro de otro tubo. Figura 2.PROCEDIMIENTO: Disponga de un montaje con un sensor de Presin respectivamente conectado a un manmetro y un cilindro de vidrio. Seque bien el cilindro de vidrio, y tome la temperatura ambiente que se contiene en el cilindro; Introduzca el sensor de presin y verifique que el mercurio se encuentre reunido en un mismo lugar, y que no se visualicen pequeas gotas de mercurio por todo el sensor. Con el manmetro, comience a variar la presin lentamente y observe que altura sube el mercurio. Realice mnimo diez variaciones de presin con el manmetro. Tome la temperatura final del aire del sistema. Introduzca en el cilindro de vidrio hielo, hasta obtener una temperatura inicial prxima a los 0C. Introduzca el sensor de presin y realice el mismo procedimiento descrito en 4 y 5. Tome la temperatura final del agua con hielo. Tome en cuenta que el dimetro del cilindro es de 1,35mm y la presin atmosfrica en Bogot es de 565mm de Hg

RESULTADOS EXPERIMENTALES:Tabla No. 1 Altura vs. Presinh (cm) (mbar)

10.70

12.1-100

14.1-200

17.1-300

21.8-400

29.2-500

Pa

Tabla No 2. Presin x Volumen =cte. (Boyle) P (Pa)V (cm3)PV

766426.12 * 10-70.046

666426.92 *10-70.046

566428.07 * 10-70.045

466429.79 *10-70.045

366421.24 * 10-60.045

266421.70 * 10-60.045

CONCLUSIONES Se logro determinar el cambio de volumen de una columna de aire en funcin del cambio de presin a temperatura constante. Se logro comprobar la ley de Boyle-Mariotte. Se logro hallar el nmero de moles utilizado en la prctica.BIBLIOGRAFA1Arts Gmez, Mariano (Universidad Nacional de Educacin a Distancia. Uned)2http://web.educastur.princast.es/proyectos/fisquiweb/MovOnd/index.htmFsica quinta edicin Serway Faghun Ed pearson educatio