Ley de Boyle-Mariotte – Ejercicios Resueltos

ley de boyle mariotte
Bien, bien! Hoy hablaremos sobre la ley de Boyle-Mariotte, y como siempre no me pondré hablar mucha la teoría porque entiendo que como estudiante lo que más detestamos es enrollarnos mucho con ello, y preferimos siempre la forma práctica. Es por ello que en este post, haré mención de como podemos enfrentarnos con esta famosa ley.

Antes que nada quiero decirte y hacerte entender que Boyle y Mariotte son dos científicos distintos,  uno Irlandés  y el otro Francés respectivamente, lo que quiero es que no vayas a pensar que esto se trate de una sola persona. Así que sabiendo esto, y con respeto a estos dos grandes científicos daremos inicio a el desglose del tema.

Entendiendo la ley de Boyle Mariotte

El comportamiento de un gas va depender siempre de la relación que existan entre tres factores muy importantes, que son: el volumen, la presión y la temperatura. No obstante, estas relaciones fueron experimentadas por los científicos Boyle y Mariotte, de tal forma que dicho principio se generaliza como:

Si la temperatura permanece constante, el volumen de una masa gaseosa es inversamente proporcional a la presión que se le aplica.

Es muy probable que al leer el enunciado citado arriba, no lo entiendas del todo, y te doy la razón, está confuso en principio, pero aquí te diré que nos quiere dar a entender.

Vamos a establecer matemáticamente el enunciado.

\displaystyle V\propto \frac{1}{P}

Despejando, de tal forma que nos quede la unidad en el miembro derecho, tendremos algo así.

\displaystyle PV\propto 1

Introduciendo la constante de proporcionalidad, nos queda que:

\displaystyle PV=K

Ahora, si queremos ver los cambios que experimentará un gas, comúnmente se hace en un estado inicial y final, por lo que la expresión matemática o fórmula de Boyle-Mariotte queda de la siguiente forma.

\displaystyle {{P}_{1}}{{V}_{1}}={{P}_{2}}{{V}_{2}}

Dónde

\displaystyle {{P}_{1}}= Presión inicial

\displaystyle {{V}_{1}}= Volumen Inicial

\displaystyle {{P}_{2}}= Presión Final

\displaystyle {{V}_{2}}= Volumen Final

En pocas palabras la Ley de Boyle- Mariotte nos quiere dar a entender que si la presión aumenta, el volumen disminuye, y si la presión disminuye el volumen aumenta.  Fácil ¿no?

ley de boyle mariotte

Ejemplos resueltos de la ley de Boyle-Mariotte

1.- Una muestra de oxígeno ocupa 4.2 litros a 760 mm de Hg. ¿Cuál será el volumen del oxígeno a 415 mm de Hg, si la temperatura permanece constante?

Solución: Lo primero que vamos analizar para la resolución del problema, son nuestros datos, saber que tenemos y que nos hace falta.

\displaystyle {{V}_{1}}= 4.2 litros

\displaystyle {{P}_{1}}= 760 mm de Hg.

\displaystyle {{P}_{2}}= 415 mm de Hg.

\displaystyle {{V}_{2}}= ?

Por lo que podemos observar el problema nos pide el volumen final es decir \displaystyle {{P}_{2}}= , vamos a utilizar la fórmula de Boyle-Mariotte e iniciaremos a despejar la variable que necesitamos para poder iniciar a resolver el problema.

\displaystyle {{P}_{1}}{{V}_{1}}={{P}_{2}}{{V}_{2}}

Despejando >> \displaystyle {{V}_{2}}

\displaystyle {{V}_{2}}=\frac{{{P}_{1}}{{V}_{1}}}{{{P}_{2}}}

Sustituyendo nuestros datos.

\displaystyle {{V}_{2}}=\frac{(760mmHg)(4.2l)}{415mmHg}=\frac{3192}{415}l=7.69l

Por lo que nuestro volumen final es de \displaystyle 7.69 litros.

Con esto podemos concluir que mientras la presión bajó el volumen aumentó.

No es difícil analizar dichos problemas, veamos otro ejemplo.

 2.-  Un gas ocupa 1.5 litros a una presión de 2.5 atm. Si la temperatura permanece constante, ¿Cuál es la presión en mm de Hg, si se pasa a un recipiente de 3 litros?

 Solución: Al igual que el problema anterior lo que necesitamos es conocer nuestros datos, sin los datos no podemos hacer absolutamente nada, ahora hagamos de nuevo un listado de nuestros datos.

\displaystyle {{V}_{1}}= 1.5 litros

\displaystyle {{P}_{1}}= 2.5 atm.

\displaystyle {{P}_{2}}= ?

\displaystyle {{V}_{2}}= 3 l

Observamos que lo que nos falta es la presión final, por lo que vamos a despejar \displaystyle {{P}_{2}} de la fórmula.

\displaystyle {{P}_{1}}{{V}_{1}}={{P}_{2}}{{V}_{2}}

Despejando >> \displaystyle {{P}_{2}}

\displaystyle {{P}_{2}}=\frac{{{P}_{1}}{{V}_{1}}}{{{V}_{2}}}

Sustituyendo nuestros datos.

\displaystyle {{P}_{2}}=\frac{(2.5atm)(1.5l)}{3l}=\frac{3.75}{3}atm=1.25atm

Tenemos que 1.25 atm. es la presión final de lo que nos pide nuestro problema, sin embargo el mismo problema dice que tenemos que convertir las unidades de presión, en este caso atmósferas a mm de Hg para ello haremos una regla de tres.

Si 1 atm equivale a 760 mm de Hg, 1.25 atm ¿a cuántos mm de Hg equivaldría?

1 atm ———– 760 mm de Hg

1.25 atm ———— x mm de Hg

\displaystyle x=\frac{(760mmdeHg)(1.25atm)}{1atm}=950mmdeHg

 por lo que 950 mm de Hg es la presión final obtenida en un recipiente de 3 litros.

¿Aún no quedó claro?

Aquí te dejo un vídeo explicativo de como lo he hecho con otro ejemplo similar a los anteriores.

68 Comentarios
  1. Adrian
    diciembre 8, 2014 | Responder
  2. Ines
    diciembre 14, 2014 | Responder
    • diciembre 14, 2014 | Responder
  3. marzo 26, 2015 | Responder
  4. Francisco Alvarado
    abril 27, 2015 | Responder
  5. klimer gonzalez
    mayo 22, 2015 | Responder
  6. klimer gonzalez
    junio 8, 2015 | Responder
  7. lesmes
    julio 1, 2015 | Responder
  8. Yireth Ortiz
    julio 24, 2015 | Responder
  9. agosto 14, 2015 | Responder
  10. agosto 17, 2015 | Responder
  11. Edgar rueda
    septiembre 17, 2015 | Responder
  12. septiembre 29, 2015 | Responder
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    septiembre 30, 2015 | Responder
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        agosto 31, 2017 | Responder
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    enero 10, 2016 | Responder
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    abril 8, 2016 | Responder
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    abril 30, 2017 | Responder
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    noviembre 14, 2017 | Responder

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