Practica 9

Objetivos
Comprobar la Ley de Boyle-Mariotte.
Obtener la curva que relaciona las variables volumen y presión (V, P).
Calcular el trabajo aplicado por o sobre el sistema (compresión o expansión).
Calcular el valor de índice “n” para el proceso realizado.
Introducción
Boyle llevó a cabo experimentos con el aire para encontrar la relación que existe entre el volumen y la presión. Tomo untubo de vidrió en forma de “U” (con uno de sus extremos sellado) y vertió mercurio hasta que los niveles en ambas ramas fuesen iguales.
En esta forma se tiene el volumen del aire V a la presión atmosférica P en el extremo sellado, ya que las ramas del mercurio tienen el mismo nivel. En seguida vertió más mercurio hasta lograr un desnivel. Midiendo la columna de aire encerrado obtuvo el nuevo volumenV1, y también midió la nueva presión P1 de este volumen de gas. Después de varias lecturas con este dispositivo, Boyle encontró que al incrementar la presión sobre un gas confinado, esté reducía su volumen en la misma proporción.
El experimento de Boyle-Mariotte

Al aumentar el volumen, las partículas (átomos o moléculas) del gas tardan más en llegar a las paredes del recipiente y por lotanto chocan menos veces por unidad de tiempo contra ellas. 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.
Elvolumen es inversamente proporcional a la presión:
•Si la presión aumenta, el volumen disminuye. •Si la presión disminuye, el volumen aumenta.
Ley de Boyle.
Para una cantidad determinada de gas, se encuentra experimentalmente que, a una buena aproximación, el volumen de un gas es inversamente proporcional a la presión absoluta quese le plica cuando la temperatura se mantiene contante. Esto es:
P α 1VDonde P es la presión absoluta.
Esta relación es conocida como Ley de Boyle, en honor a Robert Boyle, la cual también puede ser escrita como:
PV=cteEsto es a temperatura constante, si se permite que la presión o el volumen del gas varié, la otra variable también cambia de modo que el producto PV permanece constante.Desarrollo
Primero se acomodó el dispositivo para poder utilizarlo de buena manera, se abrieron ambos extremos a la presión atmosférica para que se nivelaran las columnas de mercurio, una vez hecho esto, se cerró el extremo que tenía el tubo de graduación, mientras que el otro permaneció abierto a la presión atmosférica.
Posteriormente se fue elevando el extremo abierto centímetro a centímetro y se fueregistrando la variación en el volumen del tubo graduado, se realizó este procedimiento hasta obtener quince valores.
Segunda parte
Para este experimento se utilizó un cuerpo de paredes rígidas conformado por un flotador unido a un manómetro, se midió su masa y se registraron otros valores, después se llenó el flotador con aire y se volvieron a hacer las mediciones correspondientes.
Tabla dedatos
Evento V (ml) V (m^3) P rel (cmHg) P rel (Pa) P abs (Pa) W (J)
1 32.8 0.0000328 0 0 102658.224  
2 32.4 0.0000324 1 1333.22368 103991.447 0.04131573
3 32 0.000032 2 2666.44737 105324.671 0.04185548
4 31.6 0.0000316 3 3999.67105 106657.895 0.0423954
5 31.2 0.0000312 4 5332.89474 107991.118 0.04293548
6 30.8 0.0000308 5 6666.11842 109324.342 0.04347574
7 30.4 0.0000304 6 7999.34211110657.566 0.04401618
8 30.2 0.0000302 7 9332.56579 111990.789 0.02220464
9 30 0.00003 8 10665.7895 113324.013 0.02247265
10 29.6 0.0000296 9 11999.0132 114657.237 0.04563452
11 29.2 0.0000292 10 13332.2368 115990.461 0.0461756
12 29 0.000029 11 14665.4605 117323.684 0.0232779
13 28.6 0.0000286 12 15998.6842 118656.908 0.04725613
14 28.2 0.0000282 13 17331.9079 119990.132 0.0477978
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