Ejemplos de la Ley de Boyle

Química General → Leyes de los GasesLey de Boyle

Ley de Boyle:

La Ley de Boyle es una ley de los gases que relaciona el volumen y la presión de una cierta cantidad de gas a temperatura constante. 

En 1662 Boyle descubrió que la presión que ejerce un gas es inversamente proporcional a su volumen a temperatura y cantidad de gas constante: P = k / V P · V = k  (k es una constante).

Por lo tanto: P1 · V1 = P2 · V2

Lo cual tiene como consecuencia que:
  • Si la presión aumenta el volumen disminuye 
  • Si la presión disminuye el volumen aumenta
Representación esquemática de la Ley de Boyle

Nota: también se le llama Ley de Boyle-Mariotte ya que este último la descubrió de forma independiente en 1676.
Ejemplos de la Ley de Boyle:
  • Ejemplo 1: Comprimimos un pistón de aire a temperatura constante. Empezamos con un volumen de 100 ml a 0,4 atmósferas y vamos disminuyendo el volumen progresivamente. Los valores de presión obtenidos han sido:
    • Estado 1: 100 ml y 0,4 atm → P·T = 40 = k
    • Estado 2: 80 ml y 0,50 atm P·T = 40 = k
    • Estado 3: 60 ml y 0,67 atmP·T = 40 = k
    • Estado 4: 40 ml y 1,00 atmP·T = 40 = k
    • Estado 5: 30 ml y 1,33 atm P·T = 40 = k
    • Estado 6: 20 ml y 2,00 atm P·T = 40 = k 

resultados del experimento
  • Ejemplo 2: A presión de 12 atm, 28L de un gas a temperatura constante experimenta un cambio ocupando un volumen de 15 L Calcular cuál será la presión que ejerce el gas.

    Solución: ya que relacionamos presión con volumen, debemos aplicar la Ley de Boyle: P1 · V1 = P2 · V2, donde:
    • P1 = 12 atmósferas
    • V1 = 28 litros
    • V2 = 15 litros
    Reemplazando los valores conocidos: 12 · 28 = P2 · 15 P2 = 35 atmósferas
Ejercicios de la Ley de Boyle:

Ejercicio 1: un tanque a presión de 5 atmósferas contiene 100 m3 de un gas. Calcular el volumen que ocuparía en un tanque a presión ambiente de 1 atmósfera si la temperatura permanece constante.

Ejercicio 2: un globo de helio ocupa 100 litros a nivel del mar (1 atmósfera). Calcular el volumen del globo a 20 kilómetros de altura donde la presión del aire es de 0,054 atmósferas. Se considera que la temperatura es la misma en los dos puntos


Leyes de los Gases: 

    versión 3 (19/09/2015)