Quimica, 11va Edicion - Raymond Chang-FREELIBROS-211

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5.3 Leyes de los gases 179
 El aparato que Boyle utilizó en este experimento era muy sencillo (i gura 5.5). En la 
i gura 5.5a), la presión ejercida sobre el gas es igual a la presión atmosférica y el volumen 
del gas es de 100 mL. (Observe que la parte superior del tubo se encuentra abierta y por 
lo tanto está expuesta a la presión atmosférica.) En la i gura 5.5b), se ha añadido más 
mercurio a i n de duplicar la presión sobre el gas, con lo que el volumen del gas dismi-
nuye a 50 mL. Al triplicar la presión sobre el gas su volumen disminuye a un tercio de 
su valor original [i gura 5.5c)].
 Podemos escribir una expresión matemática que muestre la relación inversa entre la 
presión y el volumen:
P ~ 
1
V
donde el símbolo ~ signii ca proporcional a. Se puede cambiar ~ por el signo de igualdad 
y escribir
P 5 k1 3 
1
V
 (5.1a)
donde k1 es una constante llamada constante de proporcionalidad . La ecuación (5.1a) es 
una expresión matemática de la ley de Boyle . Podemos reorganizar la ecuación (5.1a) 
para obtener
PV 5 k1 (5.1b)
Esta forma de la ley de Boyle establece que el producto de la presión y el volumen de un 
gas a temperatura y cantidad del gas constantes es una constante. En el diagrama superior 
de la i gura 5.6 se observa una representación esquemática de la ley de Boyle. La cantidad 
n es el número de moles del gas y R es una constante, que se dei nirá en la sección 5.4, 
donde veremos que la constante de proporcionalidad, k1, de la ecuación (5.1) es igual a 
nRT.
 El concepto de una cantidad proporcional a otra y el uso de una constante de propor-
cionalidad se explican con la siguiente analogía. El ingreso diario de un cine depende 
Figura 5.5 Aparato para estudiar 
la relación entre la presión y el 
volumen de un gas. a) Los niveles 
del mercurio son iguales y la 
presión del gas es igual a la 
presión atmosférica (760 mmHg). 
El volumen del gas es de 100 mL. 
b) Al duplicar la presión mediante 
la adición de más mercurio, el 
volumen del gas se reduce a 50 
mL. c) Al triplicar la presión, el 
volumen del gas disminuye a un 
tercio del valor original. La 
temperatura y cantidad del gas se 
mantienen constantes.
La presión aplicada a un gas es igual a 
la presión del gas.
a) b) c)
Gas
Hg
10
0 
m
L
50
 m
L 7
60
 m
m
H
g
33
 m
L
1 
52
0 
m
m
H
g