1. ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL<br />INSTITUTO DE CIENCIAS FÍSICAS<br />LABORATORIO DE FÍSICA B<br />LEY DE BOYLE<br />NOMBRE: Christian Lindao Fiallos<br />FECHA DE ENTREGA: 26 de Agosto del 2011<br />PARALELO 9<br />I TÉRMINO 2011 – 2012<br />2329096156809<br />1.- OBJETIVOS:<br />Utilizar la ley de Boyle para calcular experimentalmente el número de moles de aire dentro de un recipiente a temperatura constante.<br />2.- RESUMEN:<br />La semana pasada armé la práctica de la Ley de Boyle, donde verifiqué que el valor del producto de la presión y volumen de un gas se mantiene constante sin importar las variaciones de dichos valores, así mismo verifiqué que el número de moles de aire se mantuvieron constantes durante todos los cambios de presión y volumen que experimento dicho gas en la práctica. Empecé el experimento tomando un punto de referencia en la llave del dispositivo usado, después medí la temperatura del laboratorio en grados Celsius y la transformé a grados Kelvin, luego abrí lentamente dicha llave e igualé las alturas de las columnas de mercurio del dispositivo, después cerré lentamente la llave y disminuí la altura de la manguera derecha del dispositivo, luego esperé que las alturas de las dos columnas del dispositivo se estabilizaran para anotar los valores de “H” y “h” para luego aplicar las fórmulas y para obtener la presión y volumen de aire respectivamente, repetí el procedimiento 7 veces más, después grafiqué PGAS vs (1/V) donde obtuve una pendiente de , con dicho dato apliqué la fórmula y obtuve el número de moles de aire que se mantuvieron constantes durante el experimento, cuyo valor fue<br />3.- INTRODUCCIÓN:<br />Ley de Boyle-Mariotte, es una de las leyes de los gases ideales que relaciona el volumen y la presión de una cierta cantidad de gas mantenida a temperatura constante. La ley dice que el volumen es inversamente proporcional a la presión:<br />Si se mantiene constante la cantidad de gas y la temperatura, deberá cumplirse la relación:<br />Donde: P1 y V1 son presión y volumen inicial, P2 y V2 son presión y volumen final<br />Ecuación de Estado, describe normalmente la relación entre la presión, el volumen, la temperatura y la cantidad (en moles) de un gas ideal:<br />205422567310<br />Donde: = Presión absoluta (medida en atmósferas)<br />= Volumen (en esta ecuación el volumen se expresa en litros)= Moles de Gas<br />= Constante universal de los gases ideales<br />= Temperatura absoluta<br />4.- PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:<br />Ley de Boyle:<br />Primero busqué un punto de referencia en la llave del dispositivo experimental, el cual lo tomé justo en la mitad del eje de rotación de la llave.<br />Medí la temperatura del laboratorio en grados Centígrados, y luego la transforme a grados Kelvin.<br />Abrí lentamente la llave del dispositivo, para así evitar fugas de gas del mercurio del dispositivo.<br />Desplacé la manguera del lado derecho del dispositivo a una altura en la cual la altura del mercurio en sus dos columnas sea aproximadamente igual.<br />Cerré la llave del dispositivo lentamente, e inmediatamente desplacé la manguera derecha a una altura apenas menor que la inicial.<br />Esperé que se estabilizaran las alturas de las dos columnas de mercurio del dispositivo, y luego medí la distancia desde mi punto de referencia de la llave hasta el nivel de mercurio en la columna izquierda del dispositivo y anote ese valor como “h”.<br />Luego medí la distancia entre la columna izquierda y la columna derecha de mercurio y la anoté como “H”.<br />Después de medir las distancias “H” y “h”, volví a disminuir la altura de la manguera izquierda del dispositivo.<br />Repetí los pasos anteriores 7 veces más y anote los valores de “H” y “h” para cada variación de la manguera izquierda del dispositivo.<br />Apliqué la fórmula para encontrar la presión del para cada par de medición de “H” y “h”.<br />Apliqué la fórmula para encontrar el volumen del gas para cada par de medición de “H” y “h”, y luego encontré el inverso del dato obtenido (1/V).<br />Luego grafiqué PGAS vs (1/V) y encontré su pendiente, con la cuál aplicando la fórmula encontré el número de moles del gas. <br />5.- RESULTADOS:<br />1. Observaciones y Datos<br />a1) Complete la tabla de datos mostrada<br />Medí los diferentes valores de “H” y “h” y luego encontré el valor de Presión y Volumen del gas (aire) para cada par de datos medidos y obtuve los siguientes resultados:<br />H(m) x10-2PGAS (N/m2) x103h(m) x10-2V(m3) x10-51/V (1/m3) x1031.40±0.0599.434±0.06722.60±0.051.052±0.00295.021±0.2102.10±0.0598.501±0.06723.10±0.051.075±0.00292.964±0.2013.10±0.0597.168±0.06723.40±0.051.089±0.00291.773±0.1964.20±0.0595.702±0.06723.70±0.051.103±0.00290.611±0.1915.00±0.0594.636±0.06724.40±0.051.136±0.00288.011±0.1806.00±0.0593.303±0.06725.10±0.051.168±0.00285.557±0.1706.60±0.0592.504±0.06725.70±0.051.196±0.00283.559±0.1637.40±0.0591.437±0.06726.30±0.051.224±0.00281.653±0.155<br />Estas son las fórmulas que realicé para encontrar los datos de la tabla anterior:<br />Presión del Gas:<br />Error:<br />Volumen del Gas:<br />Error:<br />Inverso del Volumen del Gas:<br />Error:<br />a2) Graficar PGAS vs 1/V<br />a3) Calcule la pendiente con su respectiva incertidumbre (m ± dm)<br />2. Análisis<br />a) Conociendo la temperatura ambiente T0, encuentre ek # de moles (n) de aire.<br />b) ¿Qué sucede con el volumen de la masa fija de gas, a medida que aumenta la presión?<br />Al aumentar la presión, el volumen disminuiría ya que estas dos cantidades son inversamente proporcionales<br />c) ¿Qué sucede cuando el buzo comete el error de subir de golpe y no “librar” el aire?<br />Antes de subir el buzo estaba sometido a una mayor presión que en la superficie del agua, al subir de golpe disminuiría la presión sobre él lo que ocasionaría una sobre expansión pulmonar aumentando el volumen del aire en sus pulmones drásticamente.<br />6.- DISCUSIÓN:<br />A medida que la presión sobre el aire disminuía, aumentaba el volumen del aire, con lo cual se comprobó que la presión es inversamente proporcional al volumen para cualquier gas, y cumple la relación PV=K, lo cual representa una constante que se mantiene al variar los valores de presión y volumen de cualquier gas.<br />7.- CONCLUSIÓN:<br />En esta práctica pude comprobar gracias a la ley de Boyle que la masa de un gas permanece constante sin importar los cambios de presión y volumen que sufra dicho gas; esto lo pude cuantificar al graficar la curva PGAS vs (1/V), donde la pendiente fue de un valor constante de para todos los cambios de presión y volumen que experimentó el aire durante el experimento, produciendo un valor de de aire presentes durante todo el experimento.<br />8.- BIBLIOGRAFÍA:<br />Guía de Laboratorio de Física B, 2011<br />http://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_Boyle-Mariotte<br />http://es.wikipedia.org/wiki/Ley_de_los_gases_ideales<br />