La Ley de Boyle describe la relación inversa entre la presión y el volumen de una cantidad fija de gas a una temperatura constante.
PUNTOS CLAVE
- De acuerdo con la Ley de Boyle, existe una relación inversa entre la presión y el volumen.
- La Ley de Boyle es verdadera solo si el número de moléculas (n) y la temperatura (T) son ambas constantes.
- La Ley de Boyle se usa para predecir el resultado de introducir un cambio en el volumen y la presión solamente, y solo en el estado inicial de una cantidad fija de gas.
- La relación para la Ley de Boyle se puede expresar de la siguiente manera: P1V1 = P2V2, donde P1 y V1 son los valores de presión y volumen iniciales, y P2 y V2 son los valores de la presión y el volumen del gas después del cambio.
Ley de Boyle
La Ley de Boyle (a veces referida como la Ley Boyle-Mariotte) establece que la presión y el volumen absolutos de una determinada masa de gas confinado son inversamente proporcionales, siempre que la temperatura permanezca inalterada dentro de un sistema cerrado. Esto se puede establecer matemáticamente de la siguiente manera:
[matemáticas] P1V1 = P2V2 [/ math]
¿Podrían varios átomos componer mi cuerpo provienen de Einstein o algún otro genio famoso?
¿Podrían los átomos de hidrógeno en el cuerpo humano estar polarizados permanentemente?
¿Qué le tomaría a una cometa levantar a alguien del suelo?
¿Qué le sucede a la ley de conservación de la masa durante la división celular?
Historia y Derivación de la Ley de Boyle
La ley recibió su nombre del químico y físico Robert Boyle, quien publicó la ley original en 1662. Boyle demostró que el volumen de aire atrapado por un líquido en la extremidad corta cerrada de un tubo en forma de J disminuía en proporción exacta a la presión producida por el líquido en la parte larga del tubo.
La ley de Boyle Una animación de la Ley de Boyle, que muestra la relación entre el volumen y la presión cuando la masa y la temperatura se mantienen constantes.
El aire atrapado actuó como un resorte, ejerciendo una fuerza opuesta a su compresión. Boyle llamó a este efecto “la primavera del aire” y publicó sus resultados en un folleto con ese título. La diferencia entre las alturas de las dos columnas de mercurio da la presión (76 cm = 1 atm), y el volumen del aire se calcula a partir de la longitud de la columna de aire y el diámetro del tubo.
La ley misma puede establecerse de la siguiente manera: para una cantidad fija de un gas ideal mantenido a una temperatura fija, P (presión) y V (volumen) son inversamente proporcionales, es decir, cuando uno dobla, el otro se reduce a la mitad.
Recuerde que estas relaciones son verdaderas solo si el número de moléculas (n) y la temperatura (T) son ambas constantes.
Ejemplo
En un proceso industrial, se permite que un gas confinado a un volumen de 1 L a una presión de 20 atm fluya a un contenedor de 12 L abriendo la válvula que conecta los dos contenedores. ¿Cuál es la presión final del gas?
Configure el problema configurando las variables conocidas y desconocidas. En este caso, la presión inicial es 20 atm (P1), el volumen inicial es 1 L (V1), y el nuevo volumen es 1L + 12 L = 13 L (V2), ya que los dos contenedores están conectados. La nueva presión (P2) permanece desconocida. P1V1 = P2V2 (20 atm) (1 L) = (P2) (13 L) .20 átomo = (13) P2.
P2 = 1.54 atm.
La presión final del gas es 1.54 atm.
Fuente: Boundless. “Ley de Boyle: Volumen y presión”. Boundless Chemistry Boundless, 08 de agosto de 2016. Consultado el 27 de febrero de 2017 de Boyle’s Law: Volume and Pressure – Boundless Open Textbook
