Ecuación de Estado & Ley de Boyle

INTRODUCCIÓN

I.1. Resumen
El proyecto se basa en el principio de Boyle y Mariotte, el cual establece: “Que la presión de un gas en un recipiente cerrado es inversamente proporcional al volumen del recipiente, cuando la temperatura es constante.”
El proyecto consiste en desarrollar el experimento de tal forma que se pueda demostrar uno de los dos posibles resultados cuando El volumen esinversamente proporcional a la presión: Si la presión aumenta, el volumen disminuye.
I.2. Importancia y Justificación
Se pretende demostrar de forma práctica por medio de este experimento el efecto de aumentar el volumen en un recipiente, teniendo de esta forma que las partículas (átomos o moléculas) del gas tardan más en llegar a las paredes del recipiente y por lo tanto chocan menos veces porunidad de tiempo contra ellas. Esto significa que la presión será menor ya que ésta representa la frecuencia de choques del gas contra las paredes.
Entendiéndose que 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, aumentando la presión.
Por ende, el aporte de Boyle y Mariette es que si lacantidad de gas y la temperatura permanecen constantes, el producto de la presión por el volumen siempre tiene el mismo valor.
A pesar de que en Costa Rica no se encuentra desarrollada la industria automotriz, estas leyes se aplican fundamentalmente todos los días de nuestra vida en Costa Rica a manera de funcionamiento de motores de combustión interna y bolsas de aire (salvando vidas), conocidascoloquialmente como airbags.
I.3. Planteamiento del problema y Establecimiento de hipótesis

Establecer la relación de las variables de presión, volumen y temperatura y su efecto en una esfera de poliestireno a partir de la ley de Boyle-Mariotte.

I.4. Objetivo general

Determinar el porcentaje de variación del volumen de esferas de poliestireno al aplicar la Ley de Boyle y Mariotte utilizandouna olla de presión como recipiente.

I.5. Objetivos específicos

Determinar el porcentaje de error al comparar los resultados entre Ley de Boyle y Mariette contra la Ecuación de Estado.
Determinar que la densidad de las esferas de poliestireno no presentan diferencias estadísticas significativas.

II. MARCO TEÓRICO
El estado gaseoso es un estado disperso de la materia, es decir, que lasmoléculas del gas están separadas unas de otras por distancias mucho mayores del tamaño del diámetro real de las moléculas. Resuelta entonces, que el volumen ocupado por el gas (V) depende de la presión (P), la temperatura (T) y de la cantidad o numero de moles (n).
1. Se adaptan a la forma y el volumen del recipiente que los contiene. Un gas, al cambiar de recipiente, se expande o se comprime, demanera que ocupa todo el volumen y toma la forma de su nuevo recipiente.
2. Se dejan comprimir fácilmente. Al existir espacios intermoleculares, las moléculas se pueden acercar unas a otras reduciendo su volumen, cuando aplicamos una presión.
3. Se difunden fácilmente. Al no existir fuerza de atracción intermolecular entre sus partículas, los gases se esparcen en forma espontánea.
4. Sedilatan, la energía cinética promedio de sus moléculas es directamente proporcional a la temperatura aplicada
Variables fundamentales en el comportamiento de gases
1. PRESIÓN: Es la fuerza ejercida por unidad de área. En los gases esta fuerza actúa en forma uniforme sobre todas las partes del recipiente. La presión atmosférica es la fuerza ejercida por la atmósfera sobre los cuerpos que están en lasuperficie terrestre. Se origina del peso del aire que la forma. Mientras más alto se halle un cuerpo menos aire hay por encima de él, por consiguiente la presión sobre él será menor.
2. TEMPERATURA: Es una medida de la intensidad del calor, y el calor a su vez es una forma de energía que podemos medir en unidades de calorías. Cuando un cuerpo caliente se coloca en contacto con uno frío, el calor...