ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORALINSTITUTO DE CIENCIAS FÍSICAS

LABORATORIO DE FISICA B

Profesor:

Ing. Bolívar Flores

Título de la práctica:

Ley De Boyle

Nombre:

Nelson Chiriboga Cedeño

Fecha de entrega del informe:

Martes, 25 de enero del 2011

Paralelo:

5

Año:

2010-2011

RESUMEN

En la práctica correspondiente a la Ley de Boyle, nuestro objetivo es encontrar la pendiente en una gráfica de presión vs el inverso del volumen. Para esto necesitaremos de el aparato de Boyle, una especie de probeta conectado a un a manguera que permite variar los niveles de mercurio, metal que se emplea para medir presión, y nos facilitara los datos necesarios para poder realizar los cálculos que necesitaremos. Después de esto, procederemos a realizar el grafico y a partir de la obtención de la pendiente, realizaremos los cálculos que se nos pide.

OBJETIVOS

Demostrar la Ley de Boyle

INTRODUCCIÓN

Ley de Boyle-Mariotte

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: donde 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. El valor exacto de la constante k no es necesario conocerlo 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:

Además se obtiene despejada que:

Donde:= Presión Inicial= Presión Final

= Volumen Inicial= Volumen Final

Esta Ley es una simplificación de la Ley de los gases ideales particularizada para procesos isotermos.Junto con la ley de Charles y Gay-Lussac 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 leyes pueden ser generalizadas en la ecuación universal de los gases.Experimento de BoylePara poder comprobar su teoría, Boyle hizo el experimento el cual ayudó a comprobar su teoría, es el siguiente: 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 30Si se observan los datos de la tabla se puede comprobar que al disminuir el volumen, la presión , aumenta y que al multiplicar y se obtiene atm.L.

PROCEDIMIENTO

1. Abrir la llave que se encuentra en la parte superior, despacio.2. Poner a la misma altura ambos puntos del mercurio.3. Cerrar la llave lentamente.4. Variar las alturas 8 veces.5. Medir H y anotar en la tabla6. Medir h y anotar en la tabla.

PRECAUCIÓN: No abrir rápidamente la llave que se encuentra en la parte superior debido a que se puede escapar el mercurio que se encuentra en el interior.

RESULTADOS

1. Observaciones y datos.a. Complete la tabla de datos.

H(m) PGAS(N/m2) h(m) V(m3) 1/V (1/m^3)

21X10-3 97035,04 222x10^-3 1,03x10^-5 9,66x10^426X10-3 97834,72 270x10^-3 1,26x10^-5 7,95x10^432X10-3 98501,20 273x10^-3 1,27x10^-5 7,87x10^457X10-3 108896,96 215x10^-3 1,00x10^-5 10,0x10^460X10-3 109296,80 230x10^-3 1,07x10^-5 9,33x10^466X10-3 110096,48 247x10^-3 1,15x10^-5 8,68x10^480X10-3 111962,40 212x10^-3 0,98x10^-5 10,1x10^4

b. Graficar PGAS (N/m2) vs 1/V (1/m

3 )

95000.00 100000.00 105000.00 110000.00 115000.000.00

20000.00

40000.00

60000.00

80000.00

100000.00

120000.00

R² = 0.323160291049486

PGAS (N/m2) vs 1/V (1/m )

1/V (1/m^3)

PGAS

(N/m

2)

Pendiente y error.

m=Y 2−Y 1X2−X1

m=(10.4−9.56)x104

(10−7.4 ) x 104

m=0.8412.6

m=0.323

δa=0.2δb=0.1

δm=|1b|δa+| 1b2|δbδm=| 12.6|0.2+|0.8412.62 |0.1

δm=0.089

m=(3.23±0.89) x10−1

2. Análisis.a. Conociendo la temperatura ambiente T 0, encuentre el # de moles (n) de aire.

P=nRT n=0.323÷ [8.314∗(273+27)]

n= PRT n=1.29x 10−4molesde aire

n= KRT

b. ¿Qué sucede con el volumen de la masa fija de gas, a medida que aumenta la presión?El volumen va disminuyendo debido a que es inversamente proporcional a la presión, y esta masa de aire se encoge.

c. ¿Qué sucede cuando el buzo comete el error de subir de golpe y no “librar” el aire?El volumen de aire aumenta a medida que disminuye la presión, y se expande pudiendo causar daño al organismo del buzo.

FOTOS PRÁCTICA

CONCLUSIONES:

Las conclusiones que nos dejó esta práctica fueron que se cumple la relación P1V 1=P2V 2 que se emplea con bastante frecuencia y confianza en los cálculos que tiene que ver con gases, también que estas magnitudes tienen relaciones entre si aumentando o disminuyendo para mantener balanceada la ecuación antes escrita. Con la grafica determinamos que la presión es directamente proporcional a la inversa del volumen.

BIBLIOGRAFIA:

Guía de Laboratorio de Física B.

http://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Boyle-Mariotte