¿Qué ley dice que la temperatura es constante?

La ley de Boyle es una ley de los gases, que establece que la presión y el volumen de un gas tienen una relación inversa. Si el volumen aumenta, entonces la presión disminuye y viceversa, cuando la temperatura se mantiene constante.

En la segunda edición de esta obra (1662) expuso la famosa propiedad de los gases conocida con el nombre de ley de Boyle-Mariotte, que establece que el volumen ocupado por un gas, a temperatura constante, es inversamente proporcional a su presión.

El volumen es directamente proporcional a la temperatura del gas: Si la temperatura aumenta, el volumen del gas aumenta. Si la temperatura del gas disminuye, el volumen disminuye.

Ley de Boyle

Establece que, a temperatura constante, el volumen de una masa fija de gas es inversamente proporcional a la presión que este ejerce, es decir si el volumen aumenta, la presión disminuye, y si la presión aumenta el volumen disminuye.

Gráfica de la ley de Boyle. En la gráfica, se observa que cuando la presión ejercida sobre el gas disminuye, el volumen del gas aumenta; cuando la presión ejercida sobre el gas se acrecienta, el volumen del gas se aminora. Este proceso es isotérmico; es decir, que se lleva a cabo a temperatura constante.

Los gases perfectos obedecen a tres leyes bastante simples, que son la Ley de Boyle, la ley de Gay-Lussac y la Ley de Charles. Estas leyes son formuladas según el comportamiento de tres grandezas que describen las propiedades de los gases: volumen, presión y temperatura absoluta.

Ejemplo. Los globos aerostáticos se elevan porque el aire se expande cuando se calienta. El aire caliente dentro del globo es menos denso que el frío de los alrededores, a la misma presión. Esta diferencia de densidad es la que hace que el globo ascienda.

El físico francés Edme Mariotte (1630-1684), descubrió independientemente la ley de Boyle en 1680, especificando que se cumple en condición isotérmica (temperatura constante) 48. Por esta razón, la ley que establece una relación inversa entre la presión y el volumen de un gas se conoce como la ley de Boyle-Mariotte.

Pero el físico francés ha pasado a la historia por inventar el globo de hidrógeno, un gas mucho más ligero que el aire que fue descubierto unos años antes por Cavendish. Charles desarrolló su invento después de que los hermanos Montgolfier consiguieran elevar un globo con aire caliente en su interior.

La ley de Boyle establece que la presión de un gas en un recipiente cerrado es inversamente proporcional al volumen del recipiente, cuando la temperatura es constante. El volumen es inversamente proporcional a la presión: Si la presión aumenta, el volumen disminuye. Si la presión disminuye, el volumen aumenta.

Al medir el volumen y la presión del gas en diferentes momentos, pueden trazar una gráfica isoterma que muestre cómo cambia el volumen del gas en función de su presión. Si la gráfica isoterma se ajusta a la Ley de Boyle, entonces los estudiantes han verificado la ley de manera experimental.

La ecuación del gas ideal se basa condensa la ley de Boyle, la de Gay-Lussac, la de Charles y la ley de Avogadro.

A finales de 1600, el físico francés Guillaume Amontons construyó un termómetro basado en el hecho de que la presión de un gas es directamente proporcional a su temperatura. A esta relación se le conoce como ley de Amontons.

La ley de los gases ideales (PV = nRT) relaciona las propiedades macroscópicas de los gases ideales. Un gas ideal es un gas en el que las partículas (a) no se atraen ni se repelen mutuamente y (b) no ocupan espacio (no tienen volumen).

La ley de Boyle-Marriot establece que la presión de un gas ideal es inversamente proporcional a su volumen a temperatura constante, por lo que el producto del volumen y la temperatura corresponde a una constante (k).

La temperatura se mide a veces con un termómetro de gas observando el cambio en el volumen del gas a medida que cambia la temperatura a presión constante.

La temperatura de un gas ideal monoatómico es una medida relacionada con la energía cinética promedio de sus moléculas al moverse. En esta animación, se muestra a escala la relación entre el tamaño de los átomos de helio respecto a su espaciado bajo una presión de 1958 atmósferas.

La presión de un gas es la fuerza que ejercen sus moléculas sobre las paredes del recipiente que lo contiene.

La ley de Charles establece que el volumen de una cantidad dada de gas es directamente proporcional a su temperatura en la escala Kelvin cuando la presión se mantiene constante. siendo que k es un constante de proporcionalidad que depende de la cantidad y presión del gas.

3. En un globo que inflas se puede observar la Ley de Boyle ya que a mayor presión ejercida, el volumen del globo aumenta. 4. Para la iluminación el criptón o el xenón limitan la degradación progresiva del filamento de la bombilla incandescente.

Ley de Charles y Gay-Lussac.

En 1811 enunció el conocido principio o ley de Avogadro, basado en la teoría atómica de John Dalton y la ley de Gay-Lussac sobre los vectores de movimiento en la molécula.

Boyle fue el primero que estudió el efecto de la presión sobre el volumen de los gases. Observó que todos los gases se comportan igual al ser sometidos a cambios de presión, siempre que la temperatura se mantenga constante.

Un gas ideal es un gas hipotético que sigue la Ley de los gases ideales en todas las condiciones de temperatura y presión. Por otra parte, todos los gases que existen en el medio ambiente son gases reales. Estos siguen la Ley de los Gases Ideales solo en condiciones de alta temperatura y baja presión.

Es decir que cada grado de temperatura que baja el gas, también disminuye su volumen en un porcentaje especifico, de este hecho dedujo que a una temperatura de -273.15°C el volumen se haría cero, algo que posiblemente no pase en la práctica, sin embargo, ocurren muchas cosas curiosas al acercarse a esta temperatura.

Ibn al-Haytham es considerado el padre del método científico moderno.