Boyle
Aun cuando Boyle no indicóexplícitamente que la temperatura debía permanecer constante durante el experimento, el descubrimiento independiente efectuado por el físico francés Edme Mariotte (1630-1684) lo puso de manifiesto, completando así las conclusiones del irlandés. A temperatura constante, el volumen de un gas es inversamente proporcional a la presión que soporta:
P · V = cte para T = cte (20.1)
Este enunciado constituye lallamada ley de Boyle-Mariotte.
Algunas investigaciones históricas recientes han puesto de manifiesto que, en la interpretación de sus datos experimentales, Boyle dispuso de una importante ayuda: la lectura de un artículo en el que dos científicos británicos, Henry Power y Richard Towneley proponía la relación PV = constante. El propio Boyle lo reconoció en su día públicamente sin pretenderatribuirse la originalidad del descubrimiento, sin embargo, la historia sí que lo hizo, ignorando injustamente la aportación de Power y Towneley al estudio de los gases.
Las leyes de Gay-Lussac
El estudio de la dilatación de los gases puede efectuarse con la ayuda de un matraz de vidrio que termine en un tubo capilar acodado por cuyo interior puede deslizarse un índice de mercurio sobre unaescala graduada. La dilatación de la sustancia gaseosa contenida en el recipiente, puede observarse, de forma controlada, sumergiendo el matraz en un baño de agua cuya temperatura puede variarse a voluntad. La lectura del volumen del gas sobre la escala graduada y de la temperatura del agua sobre un termómetro empleado al efecto, permite encontrar una relación entre ambas magnitudes físicas encondiciones de presión constante e igual a la presión atmosférica.
Experimentos de este tipo llevaron al químico francés Joseph Louis Gay-Lussac (1778-1850) a concluir que, a presión constante, el volumen de un gas aumenta proporcionalmente al incremento de temperatura, siendo la constante de proporcionalidad la misma para todos los gases. Este enunciado, que se conoce como primera Ley de Gay-Lussac,se expresa matemáticamente mediante la ecuación:
Vt = V0 (1 + at) (20.2)
donde Vt representa el volumen a la temperatura de t ºC, V0 el volumen a 0 ºC y a es una constante aproximadamente igual para todos los gases que se denomina coeficiente de dilatación y cuyo valor es: a = 1/273. El que a sea igual a 1/273 significa que cuando la temperatura de un gas se eleva en un grado centígrado, suvolumen aumenta 1/273 veces el volumen inicial, es decir, se dilata en un
0,37 % por grado centígrado.
La primera ley de Gay-Lussac se conoce también como ley de Charles-Gay Lussac, ya que fue sugerida con anterioridad en una forma semejante por Jacques Charles (1746-1823).
Experiencias semejantes realizadas manteniendo constante el volumen y estudiando la variación de la presión con...
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