Boyle experimento
Páginas: 5 (1020 palabras)
Publicado: 11 de mayo de 2010
Introducción
Los gases tienen varias propiedades que podemos observar con nuestros sentidos, como por ejemplo la presión, la temperatura, la masa y el volumen. La cuidadosa observación científica ha determinado que esas variables estas relacionadas entre sí, y los valores de esos parámetros determinan el estado del gas.
A mediados de 1600, Robert Boyle estudió las relacionesentre la presión ‘p’ y el volumen ‘V’ de un gas en un recipiente cerrado manteniendo constante la temperatura. Boyle observó que la presión del gas es inversamente proporcional al volumen del recipiente:
• Si la presión aumenta, el volumen disminuye.
• Si la presión disminuye, el volumen aumenta.
¿Por qué ocurre esto?
Al aumentar el volumen, las partículas (átomos o moléculas) del gastardan 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 el volumen la distancia que tienen que recorrer las partículas es menor y por tanto se producen más choques en cada unidad de tiempo: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 siempre tiene el mismo valor.
Supongamos que tenemos un cierto volumen de gas V1 que se encuentra a una presión P1 al comienzo del experimento. Si variamos el volumen de gas hasta un nuevo valor V2, entonces la presión cambiará aP2, y se cumplirá:
que es otra manera de expresar la ley de Boyle.
A esta relación entre la presión y el volumen se le llamó Ley de Boyle en su honor.
El siguiente trabajo da cuenta de una demostración experimental de la Ley de Boyle, semejante al experimento hecho por éste científico.
Experimento
Objetivo: Demostrar experimentalmente la Ley de Boyle
Materiales:• Una jeringa graduada de 5 ml.
• Silicona.
• Un soporte para sostener la jeringa.
• Siete objetos de distintas masas.
Procedimiento:
Primero, sellamos con silicona la salida de la jeringa, dejando inicialmente el émbolo puesto en el indicador que señala los 5 ml.
Luego fijamos la jeringa en el soporte para proceder a poner los distintos objetos (con distintas masas) porseparado sobre el émbolo de la jeringa.
Tras cada objeto que colocamos, son anotadas las observaciones.
Antes del Experimento
Hipótesis: Al igual que en el experimento que realizó Boyle, creemos que el aire dentro de la jeringa experimentará una variación de volumen debido a la presión que ejercerán los objetos puestos sobre el émbolo, y que ésta variación cumplirá con laproporcionalidad inversa entre la presión y el volumen a temperatura y masa constante que afirma la Ley de Boyle.
En el experimento
De acuerdo con nuestra hipótesis, los objetos ejercerán presión sobre el aire de la jeringa. Para obtener esa presión, calculamos los pesos de los objetos (fuerza mg) y el diámetro de la jeringa para obtener el área donde actúa la fuerza (π r2).
- Diámetro dela jeringa: 0,13 m
- Área donde se ejerce la fuerza: 0,013273229 m²
Al momento de sellar la salida de la jeringa buscamos una forma alternativa de hacerlo, ya que con la silicona no funcionó. De esta forma le aplicamos calor a la salida de la jeringa con un encendedor y al derretirse el plástico pudimos sellar.
Luego, al ir poniendo las masas sobre el émbolo observamos que elvolumen del aire al interior de la jeringa variaba y registramos la variación que hubo con la presión ejercida por cada objeto.
Luego del experimento
Análisis:
Con los datos obtenidos realizamos la siguiente tabla:
Diámetro de la jeringa: 0,13 m
Área donde se ejerce la fuerza: 0,013273229 m²
|Objeto |masa (Kg.) |Peso (N) |Presión (Pa) |Δ Volumen (m³)...
Los gases tienen varias propiedades que podemos observar con nuestros sentidos, como por ejemplo la presión, la temperatura, la masa y el volumen. La cuidadosa observación científica ha determinado que esas variables estas relacionadas entre sí, y los valores de esos parámetros determinan el estado del gas.
A mediados de 1600, Robert Boyle estudió las relacionesentre la presión ‘p’ y el volumen ‘V’ de un gas en un recipiente cerrado manteniendo constante la temperatura. Boyle observó que la presión del gas es inversamente proporcional al volumen del recipiente:
• Si la presión aumenta, el volumen disminuye.
• Si la presión disminuye, el volumen aumenta.
¿Por qué ocurre esto?
Al aumentar el volumen, las partículas (átomos o moléculas) del gastardan 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 el volumen la distancia que tienen que recorrer las partículas es menor y por tanto se producen más choques en cada unidad de tiempo: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 siempre tiene el mismo valor.
Supongamos que tenemos un cierto volumen de gas V1 que se encuentra a una presión P1 al comienzo del experimento. Si variamos el volumen de gas hasta un nuevo valor V2, entonces la presión cambiará aP2, y se cumplirá:
que es otra manera de expresar la ley de Boyle.
A esta relación entre la presión y el volumen se le llamó Ley de Boyle en su honor.
El siguiente trabajo da cuenta de una demostración experimental de la Ley de Boyle, semejante al experimento hecho por éste científico.
Experimento
Objetivo: Demostrar experimentalmente la Ley de Boyle
Materiales:• Una jeringa graduada de 5 ml.
• Silicona.
• Un soporte para sostener la jeringa.
• Siete objetos de distintas masas.
Procedimiento:
Primero, sellamos con silicona la salida de la jeringa, dejando inicialmente el émbolo puesto en el indicador que señala los 5 ml.
Luego fijamos la jeringa en el soporte para proceder a poner los distintos objetos (con distintas masas) porseparado sobre el émbolo de la jeringa.
Tras cada objeto que colocamos, son anotadas las observaciones.
Antes del Experimento
Hipótesis: Al igual que en el experimento que realizó Boyle, creemos que el aire dentro de la jeringa experimentará una variación de volumen debido a la presión que ejercerán los objetos puestos sobre el émbolo, y que ésta variación cumplirá con laproporcionalidad inversa entre la presión y el volumen a temperatura y masa constante que afirma la Ley de Boyle.
En el experimento
De acuerdo con nuestra hipótesis, los objetos ejercerán presión sobre el aire de la jeringa. Para obtener esa presión, calculamos los pesos de los objetos (fuerza mg) y el diámetro de la jeringa para obtener el área donde actúa la fuerza (π r2).
- Diámetro dela jeringa: 0,13 m
- Área donde se ejerce la fuerza: 0,013273229 m²
Al momento de sellar la salida de la jeringa buscamos una forma alternativa de hacerlo, ya que con la silicona no funcionó. De esta forma le aplicamos calor a la salida de la jeringa con un encendedor y al derretirse el plástico pudimos sellar.
Luego, al ir poniendo las masas sobre el émbolo observamos que elvolumen del aire al interior de la jeringa variaba y registramos la variación que hubo con la presión ejercida por cada objeto.
Luego del experimento
Análisis:
Con los datos obtenidos realizamos la siguiente tabla:
Diámetro de la jeringa: 0,13 m
Área donde se ejerce la fuerza: 0,013273229 m²
|Objeto |masa (Kg.) |Peso (N) |Presión (Pa) |Δ Volumen (m³)...
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