LEY DE BOYLE - PRESION Y VOLUMENI.- OBJETIVOSComprobar experimentalmente la ley de Boyle - Mariote, hallando la relacin que existe entre la presin y volumen de una gas (aire) a una temperatura constante, y determinar experimentalmente la presin atmosfrica en la ciudad de Puno.II.- FUNDAMENTOS TEORICOSLa Ley de Boyle establece que la presin de un gas en el interior de un recipiente est relacionada con el volumen del gas. En otras palabras, si cambia el volumen, cambia la presin. Para una cantidad determinada de gas a una temperatura determinada, la presin 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 presin del gas.P1V1= P2V2 =C. (1)V= C (1/P). (2)

3.- MATERIALES NECESARIOS Jeringuilla (con sensor) Tubos (con sensor) Conector de ajuste rpido (con Sensor) Sensor de presin Software DataStudio

4.- METODOLOGIAa) ESQUEMA DEL EXPERIMENTOAjuste el volumen de aire en la jeringuilla a 20mL. (Nota: Para fijar la posicin inicial del pistn, desconecte el conector del Sensor, mueva el pistn a la primera posicin (20mL) y vuelva a conectar el conector al sensor)

b) DATOS EXPERIMENTALESDatos del tubo que conecta la jeringuilla con el sensor de presin, registremos los siguientes datos en la tabla 1:Tabla 1Datos del tuboValor

Longitud6.8cm

Dimetro2cm

Volumen21.36cm3

Calculamos la presin atmosfrica con ayuda del sensor de presin (absoluta) y temperatura del medio, registremos en la Tabla 2

Tabla2Valor

Presin Atmosfrica en la ciudad universitaria (UNA) (KPa)64.0kPa

Temperatura del medio (C)21.6C

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

Tabla 3NVolumen(mL)Presin(kP)Volumen inversa

12064.90.0500

21870.60.0556

31677.40.0625

41485.00.0714

51291.90.0833

610107.40.1000

78123.40.1250

86143.30.1667

94175.20.2500

102221.50.5000

Tabla 3

Volumen(mL)Presin(kP)K(kPa*mL)

2064.91298.0

1870.61270.8

1677.41238.4

1485.01190.0

1291.91102.8

10107.41074.0

8123.4987.2

6143.3859.8

4175.2700.8

2221.5443.0

5.- CUESTIONARIO:1. Calcular la presin atmosfrica mediante la altitud, y realizar una comparacin con el valor obtenido, calcular el error porcentual.

El valor de la presin atmosfrica es:= 101.325*e-3810/8000 = 62.9338Donde:P0= 101.325Z = altitud = 3810 = 8000El error porcentual esta dado por:

100(64-62.9338)/62.9338 = 1.694% de error

2. Calcular la presin atmosfrica en la ciudad universitaria, en el Mirador PUMA UTA, en la ciudad de Juliaca e Ilave.

ALTURAS:

Cuidad Universitaria: 3810Juliaca: 3737 msnm.Mirador Puma Uta: 3813 msnm.Ilave: 3667 msnm.

La presin atmosfrica de la ciudad universitaria est dado por: 101.325*e-3810/8000=62.9338

La presin atmosfrica del mirador PUMA UTA es: 101.325*e-3813/8000=62.91

La presin atmosfrica de la ciudad de juliaca es: 101.325*e-3737/8000=63.51

La presin atmosfrica de la ciudad de Ilave es: 101.325*e-3667/8000=64.07

3. Realice una grafica de presin y el volumen, y realice una interpretacin fsica del comportamiento de la grfica.

De la grfica se ve que el comportamiento de la grafica es cuadrtico por lo que la presin es inversamente proporcional al volumen.

4. Grafica presin frente volumen inversa (P vs 1/V) y calcular la pendiente de la grafica.

De la grfica se tiene la pendiente de 349.00

5. Realice una comparacin del valor de la pendiente obtenida, con el valor de la constante C. Calculado mediante la ecuacin (1).

C=(1298.0+1270.8+1238.4+1190.0+1102.8+1074.0+987.2+859.8+700.8+443.0)/10C=443Y la pendiente que es 0.0204.

6. Con la ayuda de la tabla N3, calcule el promedio del valor de la constante K.El promedio ser:

Kprom=(1298.0+1270.8+1238.4+1190.0+1102.8+1074.0+987.2+859.8+700.8+443.0)/10Kprom = 4437. Muestre la grafica con el ajuste lineal Volumen vs K.

8. Realice una interpretacin fsica de la presin atmosfrica y realice una grfica.Es el punto de coincidencia del peso de la columna esttica de aire de seccin recta unitaria que se extiende desde ese punto hasta el lmite superior de la atmsfera. Mientras la densidad del aire disminuye conforme aumenta la altura, no se puede calcular ese peso a menos que seamos capaces de expresar la variacin de la densidad del aire en funcin de la altitud o tal vez de la presin. Es as que nos resulta fcil hacer un clculo exacto de la presin atmosfrica sobre un lugar de la superficie terrestre; as mismo, es muy difcil medirla, por lo menos, con cierta exactitud ya que tanto la temperatura como la presin del aire continuamente variaran.

9. Cules son las fuentes de error en este experimento. En cada una de ellas, intente determinar qu efectos tendra en los resultados del experimento.La falla en el volumen dando cambio as a la relacin presin-volumen.

10. Defina que es un gas ideal, y realice una grfica de la definicin.Se denomina gas perfecto o ideal, aquel que obedece exactamente las leyes de Boyle, Charles, etc., en cualquier circunstancia. Un gas que se comporta exactamente como describe la teora cintica; tambin se le llama gas perfecto. En realidad no existen gases ideales, pero en ciertas condiciones de temperatura y presin, los gases tienden al comportamiento ideal. 6.- CONCLUSIONES: Contribuyendo a los saberes tericos logramos demostrar la ley de Boyle que establece una relacin entre la temperatura y la presin. Tambin se pudo observar que a ms altitud menor es la presin atmosfrica.7.- BIBLIOGRAFIA:1. Volkenshtein, Problemas de fsica general, edit., MIR.2. Frish- Timoreva, curso de fsica general, edit., MIR.3. E. Wittenbauer, Problemas de mecnica general, Edit. MIR, 1976.4. Laboratorio de Fisica con ordenador, PASCO scientific, 1998.