Ley de Boyle

Para los gases, la presión y el volumen son inversamente proporcionales. si mantienes todo lo demás constante y eleva la presión de un gas, su volumen disminuye. y mientras crece el volumen que ocupa un gas, la presión se reduce.

Se aplica presión sobre un gas, logrará que se comprima, haciendo que ocupe menos espacio.

Imagínate un contenedor rígido que mide cuántas veces las partículas de un gas chocan contra los costados. Cuanto mayor sea el número de partículas que chocan contra los costados mayor será la presión del gas en un contenedor. Si achicas el contenedor, que harás es comprimir el gas con todas las partículas de gas chocarán más veces contra los costados por cada segundo, lo que significa que la presión es mayor. Si mantienes constante en la cantidad de partículas de gas, pero agrandas el tamaño del contenedor, habrá menos colisiones contra los costados por segundo. Esto implica que hay menor presión.

Robert Boyle descubrió la relación inversa entre la presión y el volumen, determinando la como una Ley de los Gases. La ley de Boyle sostiene que, para una cantidad de gas, a una temperatura constante, la presión y el volumen son inversamente proporcionales:

Se puede elegir esto de una manera matemática escribiéndola de la siguiente manera:

Donde P=presión, V=volumen y K=es la constante de proporcionalidad.

Podemos reacomodar la ecuación para que se lea:

O, dicho de otro modo, el producto en la presión por el volumen es una constante, k comentó de manera frecuente la ley de Boyle es usada para comparar dos situaciones, una “antes” y una “después” en este caso podrás decir que:

Con lo cual podrás escribir la ley de Boyle diciendo P₁V₁ =P₂V₂

Ejemplo 1

Un neumático con un volumen de 11.41 litros se lee en la aguja medidora de presión como 44 psi (libras por pulgada cuadrada) ¿cuál sería la nueva presión del neumático si lo comprimieras y dejaras su volumen en 10.6 litros?

Ley de Boyle: P₁V₁ =P₂V₂

                                                   

Ejemplo 2

Una jeringa tiene un volumen de 10 cm³, la presión en 1.0 atm. si tapas el extremo para que no puede escapar ningún gas, y empujas el vástago, ¿cuál debería ser el volumen final para cambiar la presión a 3.5 atm?

P₁V₁ =P₂V₂

                                                

La ley de Boyle vincula la presión con el volumen, pero existen otras leyes de los gases que se relacionan con otras variables esenciales vinculadas a ellos. la ley de charles rigen la relación entre la temperatura y el volumen. la ley de Gay-Lussac rige en la relación entre la presión y la temperatura. y la ley combinada de los gases pone a las tres juntas: temperatura, presión y volumen. Ten en cuenta que para usar cualquiera de estas leyes la cantidad de gas debe de ser constante. La ley de Avogadro escribe la relación entre el volumen y la cantidad de gas (por lo general en términos de N, la cantidad de moles). cuando combinamos las cuatro leyes obtenemos la ley ideal de los gases:

(R= constante universal de los gases ideales)

Para decidir cuál de las leyes de los gases utilizar al momento de resolver un problema es conveniente hacer una lista para saber cuál es la información que tienes que el cuál es la que necesitas. Si no cuentas con una variable y si se mantiene constante en el problema, entonces no lo necesitarás en tu ecuación.