LEY DE BOYLE MARIOT

I. OBJETIVOS

Verificar experimentalmente la Ley de Boyle y Charles.
Visualizar gráficamente la verificación de las leyes.

II. MARCO TEÓRICO
LEY DE BOYLE – MARIOTTE
Robert Boyle
Nació en 1627, el menor de los catorce hijos del conde de Cork, estudió en las mejores universidades de Europa. Descubrió los indicadores, sustancias que permiten distinguir los ácidos de las bases. En 1659, con laayuda de Robert Hooke, descubrió la ley que rige el comportamiento de los muelles, perfeccionó la bomba de aire para hacer el vacío que se utilizó en la minería para eliminar el agua de las galerías en las que trabajan los mineros.
Atacó a la Alquimia y a los alquimistas, que anunciaban que podían convertir cualquier metal en oro. Definió la Química como una ciencia y enunció la primera definiciónmoderna de elemento químico, como sustancia que no es posible descomponer en otras.
En 1661 publicó el primer libro moderno de química El Químico Escéptico en el que explicaba la mayoría de sus descubrimientos. Fue miembro fundador de la Royal Society, institución que perdura en la actualidad y participó activamente en sus reuniones hasta su fallecimiento.
En 1660, en una obra titulada Sobre laElasticidad del Aire anunció su descubrimiento sobre la relación entre el volumen de un gas y su presión.

Junto a su colega Francés Edme Mariotte descubren una ley que estable que a temperatura constante, la presión y volumen de un gas son inversamente proporcionales.
La relación matemática que existe entre la presión y el volumen de una cantidad dada de gas a una cierta temperatura fue descubiertaen 1662. Boyle descubrió que el producto de la presión por volumen de una cantidad fija de gas era un valor aproximadamente constante.
Notó que si la presión de aire se duplica, su volumen era la mitad del volumen anterior y si la presión se triplicaba, el volumen bajaba a una tercera mitad del inicial.
La ley de Boyle se puede expresar de la siguiente manera:



Como tenemos que T y n esconstante, la expresión queda de la siguiente forma:



¿Por qué ocurre esto?
Al aumentar el volumen, las partículas (átomos o moléculas) del gas tardan más en llegar a las paredes del recipiente y por lo tanto chocan menos veces por unidad de tiempo contra ellas. Esto significa que la presión será menor, ya que ésta representa la frecuencia de choques del gas contra las paredes.
Cuando disminuye elvolumen, la distancia que tienen que recorrer las partículas es menor y por tanto se producen más choques en cada unidad de tiempo por lo que aumenta la presión.



Lo que Boyle descubrió es que si la cantidad de gas y la temperatura permanecen constantes, el producto de la presión por el volumen es constante.
Por lo que la expresión matemática de esta ley es:


Si la presión se expresa en atmósferas(atm) y el volumen en litros (l), la constante k estará dada en (l·atm), que son unidades de energía y entonces, la constante de Boyle representa el trabajo realizado por el gas al expandirse o comprimirse.
En la experimentación posterior se podrá comprobar que en efecto, para la ley de Boyle, podremos hallar la gráfica Presión vs Volumen y que tendrá la forma de una isoterma:














LEYDE CHARLES

Jacques Charles
Jacques Alexandre César Charles, químico, físico y aeronauta francés, nació en Beaugency (Loiret) el 2 de noviembre de 1746 y falleció en París el 7 de abril de 1823.
Al tener noticias de las experiencias de los hermanos Montgolfier con su globo aerostático propuso la utilización del hidrógeno, que era el gas más ligero que se conocía entonces, como medio más eficienteque el aire para mantener los globos en vuelo. En 1783 construyó los primeros globos de hidrógeno y subió él mismo hasta una altura de unos 2 km, experiencia que supuso la locura por la aeronáutica que se desató en la época.
Experimentó el efecto de la temperatura sobre los gases a presión constante y observó que por cada grado centígrado de aumento de la temperatura el volumen del gas aumentaba...