El volumen de una masa de gas es inversamente proporcional a su presión
La ley de Boyle es un caso especial de la ley de los gases ideales . Esta ley se aplica solo a los gases ideales mantenidos a una temperatura constante , permitiendo que solo cambie el volumen y la presión .
fórmula de la ley de Boyle
La ley de Boyle se expresa como:
p i v i = p f v f
donde
p i = presión inicial
v i = volumen inicial
p f = presión final
v f = volumen final
Como la temperatura y la cantidad de gas no cambian, estos términos no aparecen en la ecuación.
lo que significa la ley de Boyle es que el volumen de una masa de gas es inversamente proporcional a su presión. Esta relación lineal entre presión y volumen significa que duplicar el volumen de una masa dada de gas disminuye su presión a la mitad.
Es importante recordar que las unidades para las condiciones iniciales y finales son las mismas. no comience con libras y pulgadas cúbicas para unidades de presión y volumen iniciales y espere encontrar pascales y litros sin convertir primero las unidades.
Hay otras dos formas comunes de expresar la fórmula de la ley de Boyle.
Según esta ley, a una temperatura constante, el producto de presión y volumen es una constante:
pv = c
o
p ∝ 1 / v
problema de ejemplo de la ley de Boyle
Un volumen de 1 l de gas está a una presión de 20 atm. Una válvula permite que el gas fluya hacia un recipiente de 12 l, conectando los dos recipientes. ¿Cuál es la presión final de este gas?
Un buen lugar para comenzar este problema es escribir la fórmula de la ley de Boyle e identificar qué variables conoce y cuáles quedan por encontrar.
la fórmula es:
p 1 v 1 = p 2 v 2
ya sabes:
presión inicial p 1 = 20 atm
volumen inicial v 1 = 1 l
volumen final v 2 = 1 l + 12 l = 13 l
presión final p 2 = variable para encontrar
p 1 v 1 = p 2 v 2
dividir ambos lados de la ecuación por v 2 te da:
p 1 v 1 / v 2 = p 2
rellenando los números:
(20 atm) (1 l) / (13 l) = presión final
presión final = 1.54 atm (no es el número correcto de cifras significativas, para que lo sepas)
Si todavía está confundido, es posible que desee revisar otro problema de la ley de Boyle trabajado .
hechos interesantes de la ley de Boyle
- La ley de Boyle fue la primera ley física escrita como una ecuación que describía la dependencia de dos variables. antes de esto, una variable era todo lo que tenías.
- La ley de Boyle también se conoce como la ley de Boyle-Mariotte o ley de Mariotte. El angloirlandés Boyle publicó su ley en 1662, pero al físico francés Edme Mariotte se le ocurrió la misma relación independientemente en 1679.
- Aunque la ley de Boyle describe el comportamiento de un gas ideal, se puede aplicar a gases reales a temperatura normal y presión baja (normal). A medida que aumenta la temperatura y la presión, los gases comienzan a desviarse de cualquier variación de la ley de los gases ideales.
Ley de Boyle y otras leyes de gas
La ley de Boyle no es el único caso especial de la ley del gas ideal. otras dos leyes comunes son la ley de charles (presión constante) y la ley de gay-lussac (volumen constante).