Ley
de Boyle
Relación
entre la presión y el volumen de un gas cuando la temperatura es constante
Fue
descubierta por Robert Boyle en 1662. Edme Mariotte también llegó a la misma
conclusión que Boyle, pero no publicó sus trabajos hasta 1676. Esta es la razón
por la que en muchos libros encontramos esta ley con el nombre de Ley de Boyle
y Mariotte. 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.
Al
aumentar el volumen, las partículas (átomos o moléculas) del gas tardan más en
llegar a las paredes del recipiente y por lo tanto chocan menos veces por
unidad de tiempo contra ellas. Esto significa que la presión será menor ya que
ésta representa la frecuencia de choques del gas contra las paredes.
Cuando
disminuye el volumen la distancia que tienen que recorrer las partículas es
menor y por tanto se producen más choques en cada unidad de tiempo: aumenta la
presión.
Lo
que Boyle descubrió es que, si la cantidad de gas y la temperatura permanecen
constantes, el producto de la presión por el volumen siempre tiene el mismo
valor. Como hemos visto, la expresión matemática de esta ley es: P⋅V=k
Ley
de Avogadro
Relación
entre la cantidad de gas y su volumen
Esta
ley, descubierta por Avogadro a principios del siglo XIX, establece la relación
entre la cantidad de gas y su volumen cuando se mantienen constantes la
temperatura y la presión. Recuerda que la cantidad de gas la medimos en moles.
Vamos
a suponer que aumentamos la cantidad de gas. Esto quiere decir que al haber
mayor número de moléculas aumentará la frecuencia de los choques con las paredes
del recipiente lo que implica (por un instante) que la presión dentro del
recipiente es mayor que la exterior y esto provoca que el émbolo se desplace
hacia arriba inmediatamente. Al haber ahora mayor distancia entre las paredes
(es decir, mayor volumen del recipiente) el número de choques de las moléculas
contra las paredes disminuye y la presión vuelve a su valor original.
Según
hemos visto en la animación anterior, también podemos expresar la ley de
Avogadro así:
Vn=k
