Ley de boyle

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La ley de Boyle predice que el producto P.V = constante para una cantidad fija de gas, siempre que la temperatura se mantenga constante; esto, escrito en términos matemáticos, es lo mismo que Pi Vi = Pf Vf donde i representa unas condiciones (iniciales) y f representa otras condiciones (finales).

DETERMINACIÓN DE COEFICIENTES TÉRMICOS

La variación de alguna de las variables de Estado de unsistema termodinámico influye en el resto de las variables de Estado. Los coeficientes térmicos del sistema nos indican dicha variación.
Supongamos, para ello, un sistema de un componente y una sola fase. El volumen del sistema vendrá expresado en función de la presión y la temperatura mediante su ecuación térmica de estado:
V = V(p,T)
La variación que experimenta el volumen del sistema comoconsecuencia de la variación simultánea de presión y temperatura, la calculamos a partir de la expresión anterior, en forma diferencial:
"V "V
dV = _ dT + _ dp
"TP "pT
El cambio relativo de volumen será:
dV 1 "V 1 "V
_ = _ _ dT + _ _ dp
V V "TP V "pT
Al coeficiente de dT que representa la variación relativa de volumen en función de la temperatura en un proceso isobaro, se le denominacoeficiente de dilatación, y se representa mediante la letra:
1 "V
= _ _
V "TP
Al coeficiente de dp, cambiado de signo, que representa la variación relativa de volumen con respecto a la presión en un proceso isotermo, se le denomina coeficiente de compresibilidad isoterma y se representa  con letra K:
1 "V
k = - _ _
V "pT
Por analogía con los anteriores definimos el coeficiente piezotérmico,como la variación relativa de presión del sistema en función de la temperatura en un proceso isocoro.
Los anteriores coeficientes están relacionados entre si por la expresión:
= p K
Los coeficientes térmicos de todos los sólidos disminuyen al bajar la temperatura, lo que indica que se hacen más rígidos y, por tanto menos compresibles y dilatables a medida que la temperatura desciende ( aguaconvertida en hielo ). Sin embargo, su variación con respecto a la temperatura y presión, para sólidos y líquidos, es muy reducida en los intervalos considerados normalmente, por lo que, en una primera aproximación pueden considerarse constantes. Así, el valor de para el caso de sólidos, es del orden de 10-5 ºC-1 y de 10-4 ºC-1 para líquidos.
En el caso de que consideremos constante, la integraciónde dV a partir de la ecuación de a presión constante, conduce a la expresión:
Ln V = t + Ln Vo
Siendo t, la temperatura del sistema en ºC y Vo, el volumen del mismo a la temperatura de 0 ºC. La representación gráfica de la ecuación anterior es una recta cuya pendiente es el valor de
Ln V
Ln Vo
t ºC

Ley de Boyle y Mariotte

Los gases son cuerpos elásticos y al ser sometidos a presióndisminuyen su volumen. Boyle y Mariotte descubrieron que: Permaneciendo constante la temperatura, el volumen que ocupa una masa de gas es inversamente proporcional a la presión a que está sometido.

Esta ley se puede formular así, si V es el volumen de gas y p la presión a que está sometido. Al aumentar la presión ocupará un nuevo volumen V´:

p / p' = V / V'

De donde resulta V * p = V' *p' = K (constante)

Para una temperatura determinada, el producto del volumen que ocupa un gas, por la presión que sobre él actúa es una cantidad constante.

La presión de un gas es la fuerza que ejerce sobre las paredes del recipiente y se mide en fuerza por área, ej. Libras / pulg^2.

De la misma forma que se mide la presión de un líquido.

Se utiliza un manómetro.

CALCULO DE PRESIÓNY LEY DE BOYLE Y MARIOTTE
A temperatura constante, el volumen de cualquier masa de gas es inversamente proporcional a la presión que se le aplica. (ver, b). Expresado matemáticamente:
V = kP         P = presión; V = volumen;
PV = k              k = constante de proporcionalidad.
Esta constante depende de las unidades usadas, la masa del gas y la temperatura.
Una forma más útil de la ley,...
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