Ley de Boyle-Mariotte

Qu茅 es la ley de Boyle-Mariotte

La ley de Boyle-Mariotte establece que la presi贸n que presenta un determinado gas en un recipiente sellado, siempre ser谩 inversamente proporcional al volumen del recipiente cuando se encuentra a una temperatura constante, por lo tanto, mientras aumenta la presi贸n disminuye el volumen y viceversa.

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Ley de Boyle-Mariotte
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La ley de Boyle-Mariotte, o tambi茅n llamada ley de Boyle, son postulados que fueron llevados a cabo de una manera independiente por los f铆sicos Robert Boyle en 1662 y Edme Mariotte en 1676. Esta ley pertenece a las llamadas: leyes de los gases, la cual asocia el volumen y la presi贸n de una cantidad espec铆fica de gas contenida a una temperatura continua, es decir, indica que la presi贸n que presenta un gas en un recipiente totalmente cerrado es inversamente proporcional al volumen total de dicho recipiente, siempre y cuando la temperatura sea constante.

Ley de Boyle-Mariotte

Qu茅 es la ley de Boyle-Mariotte

La ley de Boyle-Mariotte establece que la presi贸n que presenta un determinado gas en un recipiente sellado, siempre ser谩 inversamente proporcional al volumen del recipiente cuando se encuentra a una temperatura constante, por lo tanto, mientras aumenta la presi贸n disminuye el volumen y viceversa.

P1 x V1 = P2 x V2

Donde P1 representa la presi贸n inicial, P2 la presi贸n final, mientras que V1 y V2 representan el volumen inicial y final respectivamente.

Desde el punto de vista etimol贸gico, el nombre proviene de sus dos creadores, ambos la descubrieron y publicaron de manera independiente luego de realizar los experimentos de la ley de Boyle-Mariotte, primero en 1662 por el qu铆mico y f铆sico Robert Boyle y en 1676 por el bot谩nico Edme Mariotte.

A pesar de que ambos cient铆ficos trabajaban en la misma teor铆a, no lo hicieron en conjunto, en el caso de Boyle fue el primero en publicar los resultados de sus experimentos y fue la primera ley presentada en forma de ecuaci贸n con las variables de presi贸n y volumen, mientras que el franc茅s Mariotte, a pesar de haber evidenciado las mismas caracter铆sticas que Boyle, tuvo la capacidad de observa que el volumen pod铆a variar en relaci贸n a la temperatura, debido a esto el nombre de ley de gases de Boyle- Mariotte.

Robert Boyle y Edme Mariotte

Algunos datos relevantes en relaci贸n a la vida persona y carrera de estos dos cient铆ficos son:

Robert Boyle

Es un reconocido qu铆mico, f铆sico y fil贸sofo ingl茅s, principalmente por la creaci贸n de la ley de los gases, sin embargo, debido a sus contribuciones es considerado como uno de los fundadores de la qu铆mica moderna. Naci贸 en Irlanda en 1627 y falleci贸 en Londres en el a帽o 1691.
Algunas de sus contribuciones m谩s importantes en el campo de las ciencias fueron:

  1. Experimentos en relaci贸n a la elasticidad del aire y sus efectos en 1660.
  2. Experimentos y observaciones del fen贸meno del fr铆o en 1665.
  3. Memorias para la historia natural de la sangre humana y la historia natural de las aguas minerales, en 1884 y 1685 respectivamente.
  4. Investigaciones sobre la medicina hidrost谩tica en 1691.

Edme Mariotte

Ley de Boyle-Mariotte - Material deformable el谩stico

F铆sico y qu铆mico de origen franc茅s, nacido en Dijon en el a帽o 1620 y fallecido en Par铆s en 1684. Es conocido como uno de los pioneros de la f铆sica experimental y profesor de f铆sica entre los a帽os 1654 y 1658.

Algunas de sus contribuciones a la ciencia fueron:

Enunciado de la Ley de Boyle-Mariotte

La ley de Boyle-Mariotte en resumen, indica que la presi贸n que realiza una fuerza qu铆mica, resulta inversamente proporcional a la masa de gas, siempre y cuando, su temperatura se conserve permanente. Lo que quiere decir que si el volumen llegase a subir, la presi贸n bajar谩 y si la presi贸n sube, el volumen baja.

En cuanto a los experimentos de la ley de Boyle-Mariotte que fueron realizados para demostrar su veracidad se encuentran:

El experimento de Boyle que demostr贸 esta teor铆a consisti贸 en utilizar un tubo de vidrio en forma de J, con el extremo corto sellado y el extremo largo abierto, a trav茅s del cual introdujo mercurio. Con este arreglo pudo observar que a medida que el mercurio entraba el aire que se encontraba en el interior del extremo corto se contra铆a. Mientras mayor era la cantidad de mercurio, mayor era la presi贸n sobre el aire y en consecuencia disminu铆a su volumen.

Por otra parte, el experimento de Mariotte consisti贸 en introducir un gas en un recipiente sellado con un 茅mbolo, evidenciando las alteraciones en la presi贸n y volumen del gas a medida que bajaba el 茅mbolo.

Aplicaciones de la ley de Boyle-Mariotte

Ley de Boyle-Mariotte - Aplicaciones de la ley en el buceo

En cuanto a su campo de aplicaci贸n, su uso m谩s frecuente es en el 谩rea del buceo, en donde a trav茅s de la aplicaci贸n de los ejercicios de la ley de Boyle Mariotte, es posible precisar el tiempo de duraci贸n de un envase lleno de aire comprimido y su productividad a cierta profundidad.

Cabe agregar que esta ley, junto con la ley de Graham y la ley de Charles y Gay Lussac integran las leyes de los gases y las cuales explican el comportamiento de un gas ideal. Estas tres leyes pueden generalizarse dentro de la ecuaci贸n general de los gases.

Ejercicios de la ley de Boyle-Mariotte

A continuaci贸n, se presentan algunos ejercicios resueltos de la ley de Boyle-Mariotte:

  1. Un recipiente a presi贸n de 4 atm贸sferas contiene 90m3 de un gas, determinar qu茅 volumen ocupar铆a en un recipiente a una presi贸n de 2 atm贸sferas, si la temperatura se mantiene constante.

    F贸rmula de Boyle: P1 x V1 = P2 x V2

    Despeje de la f贸rmula: V2 = (P1/P2) x V1

    V2 = (4 atm. / 2 atm.) x 90m3

    V2 = 180 m3

  2. Un globo de helio ocupa 200 litros a nivel del mar a 2 atm贸sferas, calcular su volumen a 30 kil贸metros de altura, con un descenso a 1,25 atm贸sferas de presi贸n, con temperatura constante.

    F贸rmula de Boyle: P1 x V1 = P2 x V2

    Despeje de la f贸rmula: V2 = (P1/P2) x V1

    V2 = (2 atm. / 1,25 atm.) x 200 litros

    V2 = 320 litros

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Preguntas Frecuentes sobre la Ley de Boyle-Mariotte

Tambi茅n denominada ley de los gases, indica el comportamiento normal de los gases en relaci贸n a dos variables que son presi贸n y volumen bajo ciertas condiciones externas como la temperatura. Leer m谩s

Establece que la presi贸n y volumen de un gas en el interior de un recipiente cerrado son inversamente proporcionales, siempre y cuando la temperatura se mantenga constante. Leer m谩s

Una forma de comprobar la ley de manera experimental es utilizando una botella de pl谩stico y un globo, se corta la parte inferior de la botella a la mitad y en la parte superior se coloca un globo, posteriormente se introduce la parte recortada de la botella en un recipiente con agua, a medida que el agua ocupa la botella se podr谩 observar que el globo se llena de aire, similar a lo ocurrido en los experimentos de Mariotte y Boyle. Leer m谩s

El procedimiento es el siguiente:

  1. P1 x V1 = P2 x V2
  2. V2 = (P1/P2) x V1

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Matem谩ticamente se expresa como PV=K, donde 鈥淧鈥 representa la presi贸n, 鈥淰鈥 el volumen y la 鈥淜鈥 es constante siempre y cuando se cumple que la temperatura sea constante. Leer m谩s

Bibliograf铆a

. ( 脷ltima edici贸n: 6 de marzo de 2024 a las 8:14 am). Definici贸n de Ley de Boyle-Mariotte. Recuperado de: https://conceptodefinicion.de/ley-de-boyle-mariotte/. Consultado el 29 de mayo de 2024

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