Lei de Boyle

La Lei de Boyle foi descuberto por Robert Boyle no século XVII e sentou as bases para explicar a relación entre a presión e o volume presentes nos gases. Mediante unha serie de experimentos, conseguiu demostrar que se a temperatura é constante, un gas reduce o seu volume cando está sometido a máis presión, e aumenta de volume se a presión se reduce.

Neste artigo imos contarche todo o que debes saber sobre a lei de Boyle, as súas características e importancia.

características clave

En 1662, Robert Boyle descubriu que a presión exercida sobre un gas é inversamente proporcional ao seu volume e número de moles a temperatura constante. Noutras palabras, se a presión aplicada a un gas se duplica, comprimirase o mesmo gas e reducirase o seu volume á metade.

A medida que aumenta o volume do recipiente que contén o gas, tamén aumenta a distancia que deben percorrer as partículas antes de chocar coas paredes do recipiente. Este aumento da distancia permite que a frecuencia dos choques diminúa, polo que a presión sobre a parede é menor que antes cando o volume era menor.

A lei de Boyle foi descuberta por primeira vez en 1662 por Robert Boyle. Edme Mariotte foi outro científico que pensou e chegou ás mesmas conclusións que Boyle, non obstante, Mariotte non fixo público o seu traballo ata 1676. Por iso en moitos libros atopamos esta lei chamada Boyle and Mariot's Law Boyle-Mariot's Law, tamén coñecida como Mattut's Law, desenvolvida polo físico e químico británico Robert Foi formulada de forma independente por Boyle e o físico e botánico francés Edmé Mattout.

Refírese a unha das leis que relacionan o volume e a presión dun gas cunha determinada cantidade de gas mantida a temperatura constante. A Lei de Boyle di o seguinte: A presión exercida por unha forza é fisicamente inversamente proporcional ao volume de materia gasosa mentres a súa temperatura se manteña constante. Ou máis sinxelamente, podemos interpretalo como: a unha temperatura constante maior, o volume dunha masa fixa de gas é inversamente proporcional á presión constante que exerce.

Experimentos e aplicacións da lei de Boyle

Para demostrar a teoría da Lei de Boyle, Mariot foi o encargado de introducir gas nun cilindro cun pistón e puido comprobar as diferentes presións que se creaban a medida que o pistón descendía. Deste experimento dedúcese que a medida que aumenta o volume, a presión diminúe.

A lei de Boyle ten moitas aplicacións na vida moderna, entre as que podemos citar por exemplo o mergullo, isto débese a que o mergullador ten que expulsar o aire dos seus pulmóns ao ascender porque se expande cando a presión diminúe, se non facelo pode provocar danos nos tecidos.

Atópase en todos os equipos que utilizan ou son alimentados por enerxía pneumática, como brazos robóticos que utilizan compoñentes como pistóns pneumáticos, actuadores, reguladores de presión e válvulas de alivio de presión.

Os motores de gasolina, gas ou diésel tamén usan a lei de Boyle durante a combustión interna, xa que a primeira vez que o aire entra no cilindro con volume e presión, a segunda reduce o volume aumentando a presión.

Os coches teñen sistemas de airbag que funcionan expulsando unha certa cantidade de aire ou gas dunha cámara que chega ao airbag exterior. onde a presión diminúe e o volume aumenta mantendo unha temperatura constante.

A Lei de Boyle é moi importante hoxe en día porque é a lei que nos fala e explica o comportamento dos gases. Definitivamente explica que a presión e o volume dun gas son inversamente proporcionais entre si. Polo tanto, cando se lle aplica presión a un gas, o seu volume diminúe e a súa presión aumenta.

modelo de gas ideal

A lei de Boyle-Mariotte aplícase aos chamados gases ideais, un modelo teórico que simplifica moito o comportamento de calquera gas, asumindo:

• moléculas de gas son tan pequenos que non hai que pensar no seu tamaño, sobre todo tendo en conta que esta é moito menor que a distancia que percorren.
• Ademais, as moléculas apenas interactúan, excepto cando chocan moi brevemente, e cando o fan, a colisión é elástica, polo que consérvanse tanto o momento como a enerxía cinética.
• Por último, supoñamos que esta enerxía cinética é proporcional á temperatura da mostra gasosa, é dicir, canto máis axitadas sexan as partículas, maior será a temperatura.

Os gases lixeiros, independentemente da súa identidade, seguen estas directrices moi rigorosamente en condicións estándar de temperatura e presión (é dicir: 0ºC e presión atmosférica (1 atmosfera). Para estes gases, a lei de Boyle-Mariotte describe o seu comportamento con moita precisión. .

Dado que P∙V é constante a unha determinada temperatura, se cambia a presión do gas, o volume cambia de xeito que o produto permanece igual, polo que en dous estados 1 e 2 diferentes, a igualdade pódese expresar do seguinte xeito:

P1∙V1 = P2∙V2

Despois, coñecendo un estado, máis unha variable do outro estado, podes coñecer a variable que falta eliminándoa da lei de Boyle-Mariot.

Historia da Lei de Boyle

Químico británico. Pioneiro dos experimentos no campo da química, especialmente nas propiedades dos gases,

A tese de Robert Boyle sobre o comportamento da materia a nivel de partículas foi un precursor da teoría moderna dos elementos químicos. Tamén foi membro fundador da Royal Society de Londres.

Robert Boyle naceu nunha familia nobre en Irlanda e asistiu ás mellores escolas inglesas e europeas. De 1656 a 1668 serviu como asistente de Robert Hooke na Universidade de Oxford, colaborando con el nunha serie de experimentos que determinaron as propiedades físicas do aire e como este queima, respira e transmite o son.

Os resultados destas achegas foron recollidos no seu «Novos experimentos físico-mecánicos sobre a elasticidade do aire e os seus efectos» (1660). Na segunda edición deste traballo (1662), revelou a famosa propiedade dos gases, a lei de Boyle-Mariotte, que afirmaba que o volume ocupado por un gas a temperatura constante é inversamente proporcional á súa presión. Hoxe sábese que esta lei só se cumpre cando se acepta o comportamento ideal teórico dos gases.

Espero que con esta información poidas coñecer máis sobre a lei de Boyle, as súas características e aplicacións no mundo da ciencia.