Universidad Nacional del Altiplano

Facultad de Ingeniería

Mecánica Eléctrica,Eleltrónica y

Sistemas

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA MECÁNICA ELÉCTRICA

TEMA: LEY DE BOYLE-PRESION Y VOLUMEN

APLLIDOS Y NOMBRES:Apaza Ochochoque Kenyi Iván

DOCENTE: Lucio Flores Bustinza

GRUPO:204

CODIGO:112041

PUNO-PERU

2012

EXPERIMENTO N° 05: LEY DE BOYLE-PRESION Y VOLUMEN

1. OBJETIVOS:

Comprobar experimentalmente la ley de Boyle - Mariote, hallando la relación que existe entre la presión y volumen de un gas (aire) a una temperatura constante, y determinar experimentalmente la presión atmosférica en la ciudad de Puno.

2. FUNDAMENTOS TEÓRICOS:

La ley de Boyle establece que la presión de un gas en el interior de un recipiente esta relacionada con el volumen del gas. En otras palabras, si cambia el volumen, cambia la presión. Para una cantidad determinada de gas a una temperatura determinada, la presión del gas es inversamente proporcional al volumen. Una forma de verificar esto es dibujar la grafica de la inversa del volumen del gas frente a la presión del gas.

P1V 1=P2V 2=C(1)

V=C ( 1P )(2)

3. MATERIALES NECESARIOS:

Jeringuilla (con sensor) Tubos (con sensor)

Conector de ajuste rápido (con sensor) Sensor de presión

Software DataStudio

4. METODOLOGIA:

4.1.-ESQUEMA DEL EXPERIMENTO

Ajuste el volumen de aire en la jeringuilla a 20 ml. (nota: para fijar la posición inicial del pistón, desconecte el conector del sensor, mueva el pistón a la primera posición (20 ml) y vuelva a conectar el conector al sensor).

4.2.-DATOS EXPERIMENTALES

Datos del tubo que conecta la jeringuilla con en el sensor de presión, registremos los siguientes datos en la tabla 1.

Datos del tubo

Valor

Longitud 6.5 cmDiámetro 2 cmvolumen 20.42035225

cm3

Calculamos la presión atmosférica con ayuda del sensor de presión (absoluta) y temperatura del medio, registremos en la tabla 2.

ValorPresión atmosférica en la ciudad universitaria (UNA) (kPa) 65.2 kPaTemperatura del medio (°C) 20 °C

A continuación mediante el esquema del experimento variemos el volumen mediante la jeringuilla, y tomemos los datos de la presión del gas (aire) y registremos los datos en la tabla 3.

N Volumen Presión Volumen

° ml kPa inversa1 20 66.1 0.052 18 72.3 0.055555555563 16 78.6 0.06254 14 86.4 0.071428571435 12 95.8 0.083333333336 10 106.4 0.17 8 122.5 0.1258 6 140.6 0.16666666679 4 167.5 0.2510

2 206.5 0.5

5. CUESTIONARIO:

1. Calcular la presión atmosférica mediante la altitud, y realizar una comparación con el valor obtenido, calcular el error porcentual.

P = ρghP: presiónρ: densidad del aireg: gravedadh: altitud

Reemplazando.

= 1,292 kg/m3,= 9,80665 m/s2

H=15.823667P =(1,292 kg/m3)( 9,8 m/s2)( 15.823667) = -200.3529421

Valor teorico Valor experimental

Error Error porcentual

200.3529421

65.2 135.1529421

0.6745742822

2. Calcular la presión atmosférica en la ciudad universitaria, en el mirador ‘’PUMA UTA’’, en la ciudad de Juliaca e Ilave.

P.A en la universidad=1,292 kg/m3)( 9,8 m/s2)( 3825msnm) =44682.12

P.A. en el mirador=(1,292 kg/m3)( 9,8 m/s2)( 3827msnm) =44705.4832

P.A. En Juliaca=(1,292 kg/m3)( 9,8 m/s2)( 3825msnm) =44682.12

P.A. En Ilave=(1,292 kg/m3)( 9,8 m/s2)( 3850msnm) =44974.16

3. Realice una grafica de presión y el volumen, y realice una interpretación física del comportamiento de la grafica.

En la grafica se observa que en cuanto menos volumen en la jeringuilla mayor es la presión y esto hace que en la grafica se observe una curva que empieza de derecha a izquierda.

4. Graficar presión frente a volumen inversa (P vs 1/v) y calcular la pendiente de la grafica.

PRESION

1

VOLUMEN

5. Realice una comparación del valor de la pendiente obtenida, con el valor de la constante C calculando mediante la ecuación (1).

P₁V ₁=P₂V ₂=Cte .

PENDIENTE OBTENIDA Tomando el último dato

206.5 X 2310 413

6. Qué ocurre con la presión en el interior de la jeringuilla cuando el volumen cambia su valor de 20 ml, 16 ml y 2 ml.Dentro de la jeringuilla la presión intenta escapar ya que en este queda poco espacio en cuanto más presión existe menor espacio en la jeringuilla.

7. Realice una interpretación física de la presión atmosférica y realice una grafica.

la presión de atmosfera varia en torno sea la altitud en que se encuentre.

8. Cuáles son las fuentes de error en este experimento. En cada una de ellas, intente determinar que efectos tendría en los resultados del experimento.Las fuentes de error son varias como por ejemplo la temperatura, el pequeño movimiento que ay al forzar la jeringuilla para generar mas presión en el experimento, la falta de exactitud en el conteo de tiempo, para los datos, las dimensiones de la jeringuilla no son siempre exactas, también la presión atmosférica en el medio no tiene una exactitud.

9. Defina que es un gas ideal, y realice una grafica de la definición.Los gases son sustancias en las cuales las moléculas se encuentran muy separadas entre sí, por eso ocupan el volumen del recipiente que los contenga. El gas ideal es aquel en que las moléculas o átomos no se atraen entre sí, por lo que su comportamiento se puede explicar de una forma fija, y cumple una relación llamada Ley del gas ideal que es R=PV/(nT), donde R es una constante llamada constante de los gases ideales, y es un número fijo. Es mejor que estudies un poco y

revises un libro, o la misma internet si es que tienes una tarea o algo así, porque con las respuestas que conseguiste te vas a sacar un cero.

10.El experimento comprueba la ley de Boyle, explique su respuesta detalladamente.La Ley de Boyle-Mariotte (o Ley de boyle, como se la conoce a veces), formulada por Robert Boyle y Edme Mariotte, es una de las leyes de los gases ideales que relaciona el volumen y la presión de una cierta cantidad de gas mantenida a temperatura constante, y dice que el volumen es inversamente proporcional a la presión:

donde es constante si la temperatura y la masa del gas permanecen constantes.

Cuando aumenta la presión, el volumen disminuye, mientras que si la presión disminuye el volumen aumenta. El valor exacto de la constante k no es necesario conocerlo para poder hacer uso de la Ley; si consideramos las dos situaciones de la figura, manteniendo constante la cantidad de gas y la temperatura, deberá cumplirse la relación.

6. CONCLUSIONES:

Que la presión atmosférica de cualquier lugar se puede calcular mediante la ley de BOYLE ya que este fue demostrado en laboratorio, y cuando aumenta la presión, el volumen disminuye, mientras que si la presión disminuye el volumen aumenta.

7. BIBLIOGRAFIA:

[1]Volkenshtein, Problemas de física general[2]Frich-Timoreva, Curso de física general, edit MIR[3]E. Wittenbauer, Problemas de mecánica general, edit MIR, 1976[4]Laboratorio de física con Ordenador, PASCO scientific, 1998[5]Robert Resnick, David Hallidayy Kenneth S. Karnes, Físicavol 1, 1993[6]Serwaw-Beichner, física para las ciencias e ingeniería Tomo 1, edit McGraw-Hhill, 2000[7]Marcelo Alonso, Edwad J. Finn, Fisicavol I, 1987http://cremc.ponce.inter.edu/3raedición/artículo1.htm