Ley de Charles y ley de Boyle

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Ley de Charles & Ley de Boyle
Josué Gómez
Josue.gomez@ucr.ac.cr
Alejandro Tenorio
Alejandro.tenorio@ucr.ac.cr
1. RESUMEN
Este experimento se concentra en el uso de un cilindro sellado y diferentes masas para así poder demostrar la ley de Boyle. Con dichas masas se pretende variar la presión dentro del cilindro y medirla mediante un sensor de presión conectado a la interfaz para poder graficar dichos cambios.
Además de eso, se pretende Identificar como varía la presión de un gas ante el cambio de temperatura mediante un aparato de presión absoluta, y agua caliente que poco a poco iremos enfriando.
Una vez obtenidos los datos, los analizaremos con el fin de entender las relaciones que existen entre volumen-temperatura y volumen-presión para un gas.
2. PALABRAS CLAVE
Entropía, Cero Absoluto, Presión, Volumen.
3 .INTRODUCCIÓN
Alrededor de 1787, el físico francés Jacques Charles estudió por primera vez la relación entre el volumen y la temperatura de un gas a presión constante y observó que cuando se enfría un gas, su volumen va disminuyendo proporcionalmente a su temperatura. Cuando se continúa enfriando, al llegar a una temperatura de -273.5°C, el volumen de dicho gas sería cero (teóricamente) y esto se conoce como ley del cero absoluto.
Existe una ley llamada “la Tercera Ley de la Termodinámica”, que dice que no se puede alcanzar el cero absoluto en un número finito de etapas. Esta ley también dice que la entropía (o desorden) de un cristal puro sería nula en el cero absoluto; esto tiene una importancia considerable en el análisis de reacciones químicas y en la física cuántica .La entropía se conoce también como una magnitud física que mide el nivel o grado de organización de un sistema determinado.
En el año 1662, un físico y químico llamado Robert Boyle solicitó a un vidriero la creación del tubo mas largo y fuerte que jamás se hubiera hecho. Una vez construido el tubo (que tenía forma de “J” con una llave de paso en la rama más pequeña), Boyle comenzó a verter mercurio por el extremo abierto del mismo.
Conforme se añadía mercurio, éste se introducía en la rama pequeña comprimiendo así el aire que allí se encontraba. Boyle abrió la llave de paso y dejó que se nivelara el nivel de mercurio a ambos lados hasta que había un espacio de 75cm entre el nivel del mercurio y la llave. 
Posteriormente cerró la llave y repitió el mismo proceso obteniendo así los mismos resultados. Ante esto, Boyle llegó a la conclusión de que a temperatura constante los volúmenes de los gases son inversamente proporcionales a las presiones que soportan. Matemáticamente expresada así: p v = k donde es constante si la temperatura y la masa del gas permanecen constantes.
Podemos definir la presión como la fuerza que se aplica en una unidad de área. Para describir la influencia sobre el comportamiento de un fluido o gas, es mas conveniente usar la presión que la fuerza. Por otro lado, el volumen se conoce como la cantidad de espacio que ocupa un cuerpo.
En los brazos robóticos se utiliza la neumática o la hidráulica para que mediante la manipulación del movimiento de un fluido (gas o líquido según sea el caso) se dé un movimiento de pistones (generalmente) movilizando las articulaciones de estos brazos.
Principalmente, esta práctica se encarga de determinar experimentalmente la relación entre presión y el volumen para un gas a temperatura constante, además de analizar que tanto se ajusta el aire al comportamiento ideal mediante los datos obtenidos, para así comprender la ley de Boyle.
Junto con esto, se pretende además determinar una aproximación del cero absoluto y comprender la Ley de Charles.
4.MATERIALES Y MÉTODOS
4.2. PROCEDIMIENTO
5. RESULTADOS
5.1. TABLAS Y GRAFICOS LEY DE BOYLE
Tabla 1.1 
	Altura
	Volumen
	Presión
	97
	20164,6707
	88,6
	96
	19956,7875
	88,9
	95
	19748,9043
	89,5
	94
	19541,0211
	89,8
	92
	19125,2547
	90,2
	91
	18917,3715
	90,3
	88
	18293,7219
	90,6
	85
	17670,0723
	90,8
	84
	17462,1891
	91,1
	77
	16007,0066
	91,6
Gráfico 1.1
Tabla 2.1
	Altura
	Volumen
	Presión
	97
	20164,6707
	88,6
	96
	19956,7875
	88,9
	95
	19748,9043
	89,3
	94
	19541,0211
	89,9
	93
	19333,1379
	90,3
	92
	19125,2547
	90,5
	91
	18917,3715
	90,7
	90
	18709,4883
	90,8
	88
	18293,7219
	91,1
	87
	18085,8387
	91,3
Grafica 2.2
5.2. TABLAS Y GRAFICOS LEY DE CHARLES
7.REFERENCIAS
1-Figueroa, R. (2010) Manual de Prácticas de Laboratorio. San José, Costa Rica.
2-Mott, R.. (2006) Mecánica de fluidos. México: Pearson.
3-Volumen, recuperado de: www.cnice.mec.es
Presion vs Volumen
20164.670703124997	19956.787499999999	19748.904296875004	19541.021093750001	19125.254687500001	18917.371484375002	18293.721875000003	17670.072265625	17462.189062500001	16007.006640625001	88.6	88.9	89.5	89.8	90.2	90.3	90.6	90.8	91.1	91.6	Volumen (mm³)
Presion (kPa)
Presión vs Volumen
20164.670703124997	19956.787499999999	19748.904296875004	19541.021093750001	19333.137890625003	19125.254687500001	18917.371484375002	18709.48828125	18293.721875000003	18085.838671875001	88.6	88.9	89.3	89.9	90.3	90.5	90.7	90.8	91.1	91.3	Volumen (mm³)
Presión (kPa)