LEY DE BOYLE-MARIOTTE: PRESION Y VOLUMEN
El que los
gases son compresibles es un hecho familiar.
Cuando se aumenta la presión sobre una cantidad determinada de un gas, como sucede en una bomba neumática, el volumen del gas disminuye:
cuanto mayor es la presión menor se hace el volumen.
En 1.660, el químico inglés Robert Boyle estudió los efectos de la presión sobre el volumen de aire y observó que cuando duplicaba la presión el volumen de aire se reducía a la mitad; si la presión se multiplica por cuatro el volumen se reduce a la cuarta parte de su valor original, etc.,
Esta relación ha resultado ser válida para cualquier gas.
Cuando se aumenta la presión sobre una cantidad determinada de un gas, como sucede en una bomba neumática, el volumen del gas disminuye:
cuanto mayor es la presión menor se hace el volumen.
En 1.660, el químico inglés Robert Boyle estudió los efectos de la presión sobre el volumen de aire y observó que cuando duplicaba la presión el volumen de aire se reducía a la mitad; si la presión se multiplica por cuatro el volumen se reduce a la cuarta parte de su valor original, etc.,
Esta relación ha resultado ser válida para cualquier gas.
En otras palabras, lo que Boyle encontró es que:
Para una
determinada masa de gas el volumen es inversamente proporcional a la presión
ejercida, si la temperatura se mantiene constante:
(T y m constantes) Se puede enunciar también
de la siguiente forma:
"Para
una misma masa de un gas a temperatura constante el producto del volumen del
gas por la
presión que ejerce es constante"
Esta
relación es conocida como Ley de Boyle-Mariotte.
Una forma conveniente de escribir la ley de Boyle para comparar la misma muestra de gas, a temperatura constante, bajo diferentes condiciones de presión y volumen, es (T y m constantes).
Si la
presión y el volumen de una cantidad dada de un gas son inicialmente P1
y V1 y la presión se
cambia hasta P2, el nuevo
volumen V2, viene dado por
esta relación.
P.V = constante (T y m constantes)
P1
. V1 = P2
. V2 = P3
. V3
V =
constante.1 / P
La Ley de
Boyle expresa cuantitativa mente el importante hecho de que un gas es
compresible, y cuanto más
se comprime tanto más denso se hace.
Ello es debido a que el mismo número de Moléculas y la misma masa ocupan un volumen menor.
Por ejemplo, el aire que se encuentra directamente sobre la superficie de la Tierra está comprimido por la masa de aire que se encuentra sobre él; por tanto, cuanto mayor es la altura menos comprimido está el aire.
El resultado es que la densidad y la presión del aire decrecen conforme aumenta la altitud.
Así, a nivel del mar es de 1 atm, y a 2.500 mts (en las Montañas Rocosas) la presión es de sólo 0,75 atm y a 8.000 mts (en el Himalaya, donde están las cimas más altas del mundo) la presión atmosférica es de únicamente 0,47 atm.
Ello es debido a que el mismo número de Moléculas y la misma masa ocupan un volumen menor.
Por ejemplo, el aire que se encuentra directamente sobre la superficie de la Tierra está comprimido por la masa de aire que se encuentra sobre él; por tanto, cuanto mayor es la altura menos comprimido está el aire.
El resultado es que la densidad y la presión del aire decrecen conforme aumenta la altitud.
Así, a nivel del mar es de 1 atm, y a 2.500 mts (en las Montañas Rocosas) la presión es de sólo 0,75 atm y a 8.000 mts (en el Himalaya, donde están las cimas más altas del mundo) la presión atmosférica es de únicamente 0,47 atm.
