Termodinamica

M. en C. Alfredo Velásquez Márquez Profesor de la Facultad de Ingeniería de la UNAM velasquez4@yahoo.com

“LEY DE BOYLE” En 1643, el científico italiano Evangelista Torricelli (1608-1674), altrabajar con un dispositivo de su invención, posteriormente llamado barómetro, demostró que una columna de gas podía ejercer presión y que ésta podía medirse. Este trabajo atrajo la atención del químicoinglés Robert Boyle (1627-1691) y lo motivó a realizar estudios precisos sobre los cambios de volumen de muestras gaseosas causados por variaciones de presión. En 1662 reportó los resultados de susexperimentos llegando a la conclusión de que “el volumen de una cantidad fija de un gas a temperatura constante, es inversamente proporcional a la presión del gas”. Este enunciado se conoce actualmentecomo la ley de Boyle y puede expresarse matemáticamente como: 1 V∝ P donde, V y P son respectivamente, el volumen y la presión del gas; tal que, para cambiar el signo de proporcionalidad (α) por uno deigualdad (=), se debe de introducir una constante de proporcionalidad k, con lo cual la expresión queda de la forma siguiente: 1 V = k⋅ P reacomodando los términos, se obtiene la expresión de la leyde Boyle: P⋅V = k Esta expresión implica que siempre que se tenga una cantidad fija de un gas a temperatura constante, el producto de la presión por el volumen siempre será igual a una constante k. Unaforma de entender la ley de Boyle es tener un sistema semejante a una jeringa con émbolo en la cual se tiene una cantidad fija de un gas a determinadas condiciones de presión, temperatura y volumen.n T P1 V1 Así, se puede verificar experimentalmente que al aumentar la presión, a temperatura constante, el volumen disminuye n T P2 V2 P1V2

y cuando disminuye la presión, el volumen aumenta. n TP3 V3 P3V2

Al aplicar la expresión de la ley de Boyle para estos tres casos se tendrían las expresiones siguientes: P ⋅V = k
1 1

P ⋅V = k
2 2

P ⋅V = k
3 3

esto implicaría que,

P ⋅V...