viernes, 24 de febrero de 2017

LEY DE BOYLE




MODULO 12




PROYECTO INTEGRADOR
EXPERIMENTANDO CON LAS LEYES DE LOS GASES

LEY DE BOYLE


IRAIZ ELOY ARCHI DZUL


2017-02-24








INTRODUCCIÓN

Este trabajo tiene como objetivo, conocer el tema de los gases y sus leyes, también, ¿cómo surge los gases?, ¿cuáles son sus aplicaciones?, para ello vamos hablar de que son los gases.
Se denomina gas al estado de agregación de la materia en el que las sustancias no tienen forma ni volumen propio, adoptando el de los recipientes que las contienen. Las moléculas que constituyen un gas casi no son atraídas unas por otras, por lo que se mueven en el vacío a gran velocidad y muy separadas unas de otras, explicando así las propiedades:
·                     Las moléculas de un gas se encuentran prácticamente libres, de modo que son capaces de distribuirse por todo el espacio en el cual son contenidos. Las fuerzas gravitatorias y de atracción entre las moléculas son despreciables, en comparación con la velocidad a que se mueven las moléculas.
·                     Los gases ocupan completamente el volumen del recipiente que los contiene.
De los tres estados de las materias, en el estado gaseoso las interacciones entre sus partículas son mínimas, por lo que es en este caso donde el estudio y la interpretación de los resultados obtenidos son menos complicados. Como resultado de tales estudios se ha llegado a establecer una serie de generalizaciones empíricas que se incluye bajo la denominación de leyes de los gases, las cuales describen el comportamiento de dichas sustancias en determinadas condiciones especiales.
Si un gas es introducido en un recipiente cerrado, sus moléculas se moverán según las consideraciones de la teoría cinética molecular, con una velocidad que aumentará con la temperatura.
Propiedades de los gases
El estado gaseoso es un estado disperso de la materia, es decir, que las moléculas del gas están separadas unas de otras por distancias mucho mayores del tamaño del diámetro real de las moléculas. Resuelta entonces, que el volumen ocupado por el gas (V) depende de la presión (P), la temperatura (T) y de la cantidad o numero de moles (n).
1. Se adaptan a la forma y el volumen del recipiente que los contiene. Un gas, al cambiar de recipiente, se expande o se comprime, de manera que ocupa todo el volumen y toma la forma de su nuevo recipiente.
2. Se dejan comprimir fácilmente. Al existir espacios intermoleculares, las moléculas se pueden acercar unas a otras reduciendo su volumen, cuando aplicamos una presión.
3. Se difunden fácilmente. Al no existir fuerza de atracción intermolecular entre sus partículas, los gases se esparcen en forma espontánea.
4. Se dilatan, la energía cinética promedio de sus moléculas es directamente proporcional a la temperatura aplicada
Variables que afectan el comportamiento de los gases
1. PRESIÓN
Es la fuerza ejercida por unidad de área. En los gases esta fuerza actúa en forma uniforme sobre todas las partes del recipiente.
La presión atmosférica es la fuerza ejercida por la atmósfera sobre los cuerpos que están en la superficie terrestre. Se origina del peso del aire que la forma. Mientras más alto se halle un cuerpo menos aire hay por encima de él, por consiguiente la presión sobre él será menor.
2. TEMPERATURA
Es una medida de la intensidad del calor, y el calor a su vez es una forma de energía que podemos medir en unidades de calorías. Cuando un cuerpo caliente se coloca en contacto con uno frío, el calor fluye del cuerpo caliente al cuerpo frío.
La temperatura de un gas es proporcional a la energía cinética media de las moléculas del gas. A mayor energía cinética mayor temperatura y viceversa.
La temperatura de los gases se expresa en grados kelvin.
3. CANTIDAD
La cantidad de un gas se puede medir en unidades de masa, usualmente en gramos. De acuerdo con el sistema de unidades SI, la cantidad también se expresa mediante el número de moles de sustancia, esta puede calcularse dividiendo el peso del gas por su peso molecular.
4. VOLUMEN
Es el espacio ocupado por un cuerpo.
5. DENSIDAD
Es la relación que se establece entre el peso molecular en gramos de un gas y su volumen molar en litros.
Gas Real
Los gases reales son los que en condiciones ordinarias de temperatura y presión se comportan como gases ideales; pero si la temperatura es muy baja o la presión muy alta, las propiedades de los gases reales se desvían en forma considerable de las de gases ideales.

                                           
Para mi trabajo voy a utilizar la Ley de Boyle:


Materiales a utilizar:
1 globo
1 embase de plástico cortado
1 recipiente con agua


Procedimiento:
Paso 1: Se corta el embase de plástico y se inserta el globo

 




  
Paso 2: al recipiente de plástico se le pone agua










  




Paso 3: se inserta el envase de plástico al recipiente de agua se puede observar que el globo esta desinflado











Paso 4: el globo está inflado







Lo que Boyle descubrió es que si la cantidad de gas y la temperatura permanecen constantes, el producto de la presión por el volumen siempre tiene el mismo valor.
Como hemos visto, la expresión matemática de esta ley es:
P⋅V=kP⋅V=k
(el producto de la presión por el volumen es constante)
Supongamos que tenemos un cierto volumen de gas V1 que se encuentra a una presión P1 al comienzo del experimento. Si variamos el volumen de gas hasta un nuevo valor V2, entonces la presión cambiará a P2, y se cumplirá:
P1⋅V1=P2⋅V2P1⋅V1=P2⋅V2

 VÍDEO DEL EXPERIMENTO








Conclusión:


La Ley de Boyle estudia la relación entre la presión y el volumen para un gas encerrado en un recipiente a temperatura constante, la Ley de Boyle dice que la presión del gas es inversamente proporcional al volumen,  si el volumen aumenta, la presión disminuye y si el volumen disminuye, la presión aumenta.
En el experimento se puede observar claramente lo que dice la ley, a medida que metemos la botella en el agua disminuye el volumen disponible para el aire, aumenta la presión interna y el globo se llena de aire, si luego sacamos la botella del agua, aumenta el volumen disponible para el aire, disminuye la presión interna y el globo se desinfla. 


Fuente:

http://www.educaplus.org/gases/index.html

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