UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PANAMÁ CENTRO REGIONAL DE COCLÉ FACULT FACULTAD DE INGENIERIA INGENIERI A CIVIL
MATERIA QUIMICA GENERAL II PROFESORA VILMA SAÉNZ
EXPERIMENTO Nº 7 RELACIÓN ENTRE EL VOLUMEN Y LA PRESION APLICADA A UNA MUESTRA GASEOSA: LEY DE BOYLE.
ESTUDIANTES BEST, YORISEL GARCÉS, ERICA GRUPO: !IC""" FEC#A DE ENTREGA $" DE SEPTIEMBRE DE $%"& II SEMESTRE INTRODUCCIÓN
El siguiente informe trata sobre La relación entre el vo lumen y la presión aplicada a una muestra gaseosa, conocida como la Ley de Boyle. Esta Ley fue descubierta por el científico inglés Robert Boyle en 166. Edme !ariotte también llegó a la misma conclusión "ue Boyle, pero no publicó sus traba#os $asta 16%6. Esta es la ra&ón por la "ue en muc$os libros encontramos esta ley con el nombre de Ley de Boyle ' !ariotte. La ley dice "ue el volumen es inversamente proporcional a la presión( )onde es constante si la temperatura y la masa del gas ga s permanecen constantes. *unto con la ley de +$arles y ay'Lussac y la ley de ra$am, la ley de Boyle Bo yle forma las leyes de los gases, "ue describen la conducta de un gas ideal. Las tres leyes pueden ser generali&adas en la ecuación universal de los gases. - continuación mostraremos, imgenes y resultados del e/perimento reali&ado para su mayor comprensión. 0ambién 0ambién conoceros ms sobre las leyes de los gases, la ecuación general de ellos y el comportamiento independiente d un gas en la naturale&a.
OB'ETIVOS: 1. bse bserv rvar ar cuan cuanti tita tati tiva vame ment ntee el efec efecto to de la pres presió ión n sobr sobree el volu volume men n de una una muestra gaseosa a temperatura constante. . 2erificar rificar la Ley de Boyle Boyle para para una muestra muestra gaseosa gaseosa de masa determ determinada. inada. 3. 2erificar rificar "ue el comportami comportamiento ento físico físico de un gas es independient independientee de su naturale&a. naturale&a.
SINTES(S 4Robert Boyle demostró e/perimentalmente "ue, a temperatura constante 50, el volumen de una masa masa dete determ rmin inada ada de gas gas es inve invers rsam ament entee propo proporc rcio iona nall a la pres presió ión n 578 578 +on diferentes valores de presión, se espera "ue el volumen del gas varíe inversamente con la presión, manteniendo la masa y la temperatura constantes. 9e deduce "ue( si aumentamos la presión e#ercida sobre el gas, su volumen disminuye, y si disminuimos la presión su volumen aumentar. 0odo esto lo podremos demostrar mediante un sistema armado con un soporte universal, pin&as y una #eringuilla donde( • La presión del gas es igual a la presión practicada por el peso del émbolo. 7or tanto la presión atmosférica y la presión e#ercida sobre el gas constituyen la presión total a la cual el volumen se encuentra sometido. 7or tal motivo se variar la presión aplicando diferentes masas. • 9e tomarn las lecturas del volumen con la graduación de la #eringa. • El gas se encuentra a la temperatura ambiente por ello se mantiene constante 7ara esta investigación se determinar y e/plicar( cómo afecta la presión "ue se e#er&a sobre una masa de gas en su volumen.
MARCO TEORICO :na de las diferencias ms significativas entre gases y lí"uidos o sólidos es el $ec$o de "ue el volumen de una muestra gaseosa varía notablemente cuando la presión o la temperatura a la "ue est sometida el sistema cambia. La variación en el volumen de un sólido y un lí"uido no se compara con el cambio ocurrido en el estado gaseoso. La relación cuantitativa entre el volumen y la presión de una muestra gaseosa se resume en la Ley de Boyle la cual e/presa "ue el volumen de una masa determinada de un gas varía de manera inversamente proporcional con la presión e#ercida sobre el gas a temperatura constante. La Ley puede ser ilustrada de la siguiente manera( 2
∝
1;7
2< = 51;7 72 < = El valor de la constante depende de la temperatura y de la cantidad de gas "ue $ay en la muestra. La grfica 2 vs 7 muestra una relación inversa, pero se obtiene una relación lineal cuando graficamos 2 vs 1;7. 7ara una misma muestra gaseosa ba#o dos con#untos de condiciones 57, 2 2 distintas se tiene "ue 57 / 21 < 57 / 2 7or otro lado, la presión total e#ercida sobre el sistema es igual a la suma de la presión atmosférica ms la presión e#ercida por los litros. 7 total < 7 atmosférica > 7 libros
PROCEDIMIENTO I PARTE. MUESTRA DE AIRE
7rimero verificamos si la #eringuilla no tenía fugas. Luego llenamos la #eringuilla de aire e introducimos la agu#a en el tapón de cauc$o. !ontamos el sistema seg?n lo describió la profesora. +olocamos el primer libro sobre el émbolo, Repetimos el paso anterior dos veces ms con otros libros de peso igual. +olocamos después dos libros. )espués tres, después cuatro cinco y seis libros.
Resultados( 0abla @A1 5-ire
P)*+- * N/ 0* 12)3+ " $ 4 9 & !
V"
V$
V4
.C 1 .C .C 3 3 .C D
.C 1 .C .C 3 3 .C D
.C 1.C .C 3 3.C D
V5)36*03
PV5)36*03
1. +omplete la tabla @A1 . rafi"ue la presión 5ordenada vs el volumen promedio 5abscisa 3. rafi"ue la presión 5ordenada vs el 1;2 5abscisa
II PARTE. GAS DE COCINA
"8V5)36*03
En esta parte se repite el mismo procedimiento "ue en la primera parte solo "ue en este llenamos la #eringuilla de gas de cocina. coc ina. +olocamos el primer libro sobre el émbolo, Repetimos el paso anterior dos veces ms con otros libros de peso igual. +olocamos después dos, tres, cuatro, cinco y seis libros como en la primera parte.
1. +omplete la tabla @A . rafi"ue la presión 5ordenada vs el volumen promedio 5abscisa 3. rafi"ue la presión 5ordenada vs el 1;2 5abscisa
CUESTIONARIO 1. FGué conclusión puede usted obtener de los grficos 7 vs 2promedio y 7 vs 1;2promedio para el aire y para el gas de cocinaH
. btenga del grafico 7 vs 1;2promedio para el aire, el valor del volumen y de la presión en el punto medio de la recta. :se esta información, la Ley de Boyle y el valor de la presión ms alta, obtenida e/perimentalmente, para calcular el volumen correspondiente. +ompare el resultado con el valor del volumen e/perimental.
3. F+ómo afecta la presión la densidad de los gasesH 9eg?n la Ley de Boyle, se puede decir "ue a una mayor presión menor volumen, y como la densidad es masa entre volumen, concluimos con cluimos "ue si la presión aumenta la densidad aumenta. D. F+ómo se afecta la presión de una muestra gaseosa si el volumen se duplicaH 7/2
CONCLUSIÓN
Luego de reali&ar este informe y obtenidos los resultados del e/perimento, observamos "ue se cumple la Ley de Boyle. En las tablas 1 y observamos lo "ue Boyle descubrió( "ue si la cantidad de gas y la temperatura permanecen constantes, el producto de la presión por el volumen es constante. con stante. - temperatura constante, el volumen de una masa fi#a de gas es inversamente proporcional a la presión "ue este e#erce. +uando aumenta la presión, el volumen ba#a, mientras "ue si la presión disminuye el volumen aumenta.
Utilizando las dos tablas de los valores obtenidos experimentalmente (1 y 2), con sus respectivos gr!cos se pudo comprobar la ley de "oyle, la cual indica #ue a temperatura y masa constantes el volumen de un gas es inversamente proporcional proporcional a su presión. $sto se pudo comprobar con un error del %.2&' en la primera tabla y con un error del %.2% en la segunda tabla, lo #ue muestra #ue no *ubo un rango de error considerable, por ello se deduce #ue el m+todo empleado para demostrar la ley de "oyle ue el adecuado en exactitud. en el gr!co volumen-presión no se observaba la *ip+rbola debido a esto, se tuvo #ue obtener la constante del gas as/ y se pudo expresar #ue debido a #ue el rango de las variaciones ue muy pe#ue0o, indicando #ue la *ip+rbola es prcticamente una lnea recta. ara evitar este error metodológico metodológico sera prudente aumentar el rango de mediciones colocando mayores pesos sobre el +mbolo, as se obtendra una porción de la *ip+rbola en donde se puede apreciar la curva #ue indica la ley de "oyle. educiendo de todo ello los gr!cos, y el m+todo empleado permitieron permitieron explicar, demostrar la *ipótesis inicialmente planteada.
BIBLIOGRAF(A Guímica eneral MM. Oolleto de laboratorio para estudiantes de ing. +ivil. 9egunda Edición. Leyes de los ases Mdeales. Ley de Boyle'!ariotte ' PiIipedia, la enciclopedia libre es.QiIipedia.org;QiIi;LeydeBoyle'!ariotte
