EXPERIMENTO 5: LEY DE BOYLE –PRESIÓN Y VOLUMEN 1. OBJETIVOS Comprobar experimentalmente la Ley de Boyle – Mariote, hallando la relación que existe entre la presión y volumen de un gas (aire) a una temperatura constante, y determinar experimentalmente la presión atmosférica en la ciudad de Puno.
2. FUNDAMENTOS TEÓRICOS: La Ley de Boyle establece que la presión de un gas en el interior de un recipiente está relacionada con el volumen del gas. En otras pala bras, si cambia el volumen, cambia la presión. Para una cantidad determinada de gas a una temperatura determinada, la presión del gas es inversamente proporcional al volumen. Una forma de verificar esto es dibujar la gráfica de la inversa del volumen del gas frente a la presión del gas. P1V1
V
= PV = C 2
2
1 = C P
(1)
(2)
3. MATERIALES NECESARIOS: •
Jeringuilla (con sensor)
•
Sensor de presión
•
Tubos (con sensor)
•
Software DataStudio
•
Conector de ajuste rápido (con Sensor)
•
Glicerina
4. METODOLOGÍA: 4.1. ESQUEMA DEL EXPERIMENTO Ajuste el volumen de aire en la jeringuilla a 20 mL. (Nota: Para fijar la posición inicial del pistón, desconecte el conector del Sensor, mueva el pistón a la primera posición (20 mL) y vuelva a conectar el conector al Sensor).
4.2. DATOS EXPERIMENTALES Datos del Tubo que conecta la jeringuilla con el sensor de presión, registremos los siguientes datos en la tabla 1:
Datos del tubo
Tabla 1 Valor
Longitud Diámetro Volumen Calculamos la presión atmosférica con ayuda del sensor de presión (absoluta) y temperatura del medio, registremos en la Tabla 2
Tabla 2 Valor Presión Atmosférica en la ciudad universitaria (UNA) (kPa) Temperatura del medio (°C)
A continuación mediante el esquema del experimento variemos el volumen mediante la jeringuilla, y tomemos los datos de la presión del gas (aire) y registremos los datos en la Tabla 3.
Tabla 3 N° 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Volumen(mL)
Presión (kP)
Volumen inversa
Tabla N°3 VOLUMEN (mL)
PRESION (kPa)
K (kPa*mL)
5. CUESTIONARIO: 1. Calcular la presión atmosférica mediante la altitud, y realizar una comparación con el valor obtenido, determinando el error absoluto relativo y porcentual. 2. Calcular la presión atmosféricas en la ciudad universitaria considerando el BM de la Universidad, 3. Determine la presión atmosférica en considerando el BM de Puno, el BM de Juliaca, y el BM principal de Lima 4. Realice una gráfica de presión y el volumen, y realice una interpretación física del comportamiento de la gráfica. 5. Con los datos de la tabla 3 determine la constante “C” mediante la ecuación (1), para cada volumen medido, y halle el promedio aritmético de estos valores. 6. Graficar volumen inversa vs presión (
1 V
vs P) y calcular la pendiente de la gráfica
mediante el método de mínimos cuadros. 7. Realice una comparación del valor de la pendiente obtenida, con el valor de la constante
C Calculado
mediante la ecuación (1). Determine el error absoluto,
relativo y porcentual. 8. Con la pendiente obtenida en la pregunta 6, determine el número de moles del fluido utilizado. 9. Defina que es un gas ideal, y realice una gráfica de la definición.
