Llei de Boyle

boyle mariotte

La Llei de Boyle va ser descoberta per Robert Boyle al segle XVII i va establir les bases per explicar la relació entre la pressió i el volum present en els gasos. A través d'una sèrie d'experiments, va aconseguir demostrar que si la temperatura és constant, un gas en redueix el volum quan se'l sotmet a més pressió, i augmenta de volum si se'n redueix la pressió.

En aquest article explicarem tot el que necessita saber sobre llei de Boyle, les seves característiques i importància.

característiques principals

llei de boyle

El 1662, Robert Boyle va descobrir que la pressió exercida sobre un gas és inversament proporcional al seu volum i nombre de mols a temperatura constant. En altres paraules, si es duplica la pressió aplicada a un gas, el mateix gas es comprimirà i el volum es reduirà a la meitat.

A mesura que augmenta el volum del recipient que conté el gas, també augmenta la distància que han de recórrer les partícules abans de xocar amb les parets del recipient. Aquest augment en la distància permet que la freqüència dels xocs disminueixi, per la qual cosa la pressió sobre la paret és menor que abans quan el volum era menor.

La Llei de Boyle va ser descoberta per primera vegada el 1662 per Robert Boyle. Edme Mariotte va ser un altre científic que va pensar i va arribar a les mateixes conclusions que Boyle, tanmateix, Mariotte no va fer públic el seu treball fins a 1676. És per això que en molts llibres trobem aquesta llei denominada Llei de Boyle i Mariot Llei de Boyle-Mariot, també coneguda com a Llei de Mattut, desenvolupada pel físic i químic britànic Robert Va ser formulada de manera independent per Boyle i el físic i botànic francès Edmé Mattout.

Fa referència a una de les lleis que relacionen el volum i la pressió d'un gas amb una certa quantitat de gas mantinguda a una temperatura constant. La Llei de Boyle estableix el següent: La pressió exercida per una força és físicament inversament proporcional al volum de la matèria gasosa sempre que la seva temperatura romangui constant. O més simplement, podem interpretar-ho com: a una temperatura constant més alta, el volum duna massa fixa de gas és inversament proporcional a la pressió constant que exerceix.

Experiments i aplicacions de la llei de Boyle

llei de boyle química

Per provar la teoria de la Llei de Boyle, Mariot es va encarregar d'introduir gas a un cilindre amb pistó i va aconseguir comprovar les diferents pressions que es creaven a mesura que el pistó baixava. S'infereix aquest experiment que a mesura que augmenta el volum, la pressió disminueix.

La llei de Boyle té moltes aplicacions a la vida moderna, entre les quals podem esmentar per exemple el busseig, això és perquè el bus ha d'expulsar l'aire dels seus pulmons en ascendir perquè aquest s'expandeix quan la pressió disminueix, si no ho fa pot causar mal al teixit.

Es troba a tots els equips que utilitzen o funcionen amb energia pneumàtica, com els braços robòtics que utilitzen components com pistons pneumàtics, actuadors, reguladors de pressió i vàlvules d'alleujament de pressió.

Els motors de gasolina, gas o dièsel també utilitzen la llei de Boyle durant la combustió interna, perquè la primera vegada que entra aire al cilindre amb volum i pressió, la segona vegada redueix el volum en augmentar la pressió.

Els automòbils compten amb sistemes de bosses dʻaire que funcionen expulsant una certa quantitat dʻaire o gas des dʻuna càmera que arriba a la bossa dʻaire exterior, on la pressió disminueix i el volum augmenta mantenint una temperatura constant.

La Llei de Boyle és molt important avui dia perquè és la llei que ens parla i explica el comportament dels gasos. Definitivament, explica que la pressió i el volum d'un gas són inversament proporcionals entre si. Per tant, quan s'aplica pressió a un gas, el volum disminueix i la pressió augmenta.

Model de gas ideal

aparell boyle

La llei de Boyle-Mariotte s'aplica als anomenats gasos ideals, un model teòric que simplifica enormement el comportament de qualsevol gas, suposant:

  • Les molècules de gas són tan petites que no cal pensar en la seva mida, sobretot tenint en compte que aquest és molt més petit que la distància que recorren.
  • A més, les molècules a penes interactuen, excepte quan xoquen molt breument, i quan ho fan, el xoc és elàstic, per la qual cosa es conserven tant el moment com lenergia cinètica.
  • Per últim, suposem que aquesta energia cinètica és proporcional a la temperatura de la mostra gasosa, és a dir, com més agitades estiguin les partícules, més gran serà la temperatura.

Els gasos lleugers, independentment de la seva identitat, segueixen molt estrictament aquestes pautes en condicions estàndard de temperatura i pressió (és a dir: 0ºC i pressió atmosfèrica (1 atmosfera). Per a aquests gasos, la llei de Boyle-Mariotte descriu el seu comportament amb molta precisió .

Atès que P∙V és constant a una temperatura donada, si la pressió del gas canvia, el volum canvia de manera que el producte roman igual, per la qual cosa en dos estats diferents 1 i 2, la igualtat es pot expressar de la manera següent :

P1∙V1 = P2∙V2

Després, coneixent un estat, més una variable de l'altre estat, pot conèixer la variable faltant eliminant-la de la llei de Boyle-Mariot.

Història de la llei de Boyle

Químic britànic. Pioner d'experiments al camp de la química, especialment a les propietats dels gasos,

La tesi de Robert Boyle sobre el comportament de la matèria a nivell de partícules va ser un precursor de la teoria moderna dels elements químics. També va ser membre fundador de la Royal Society de Londres.

Robert Boyle va néixer en una família noble a Irlanda i va assistir a les millors escoles angleses i europees. De 1656 a 1668 es va exercir com a assistent de Robert Hooke a la Universitat d'Oxford, col·laborant amb ell en una sèrie d'experiments que van determinar les propietats físiques de l'aire i com es crema, respira i transmet el so.

Els resultats d'aquestes aportacions van quedar recollits a les seves «Nous experiments fisicomecànics sobre l'elasticitat de l'aire i els seus efectes» (1660). A la segona edició d'aquesta obra (1662), va revelar la famosa propietat dels gasos, la llei de Boyle-Mariotte, que establia que el volum que ocupa un gas a temperatura constant és inversament proporcional a la seva pressió. Avui se sap que aquesta llei només es compleix quan s'accepta el comportament ideal teòric dels gasos.

Espero que amb aquesta informació puguin conèixer més sobre la llei del Boyle, les seves característiques i aplicacions al món de la ciència.


Sigues el primer a comentar

Deixa el teu comentari

La seva adreça de correu electrònic no es publicarà. Els camps obligatoris estan marcats amb *

*

*

  1. Responsable de les dades: Miguel Ángel Gatón
  2. Finalitat de les dades: Controlar l'SPAM, gestió de comentaris.
  3. Legitimació: El teu consentiment
  4. Comunicació de les dades: No es comunicaran les dades a tercers excepte per obligació legal.
  5. Emmagatzematge de les dades: Base de dades allotjada en Occentus Networks (UE)
  6. Drets: En qualsevol moment pots limitar, recuperar i esborrar la teva informació.