[Química] 🚀Leyes de los gases 🌡LEY BOYLE-Mariotte🔥
Summary
TLDREl guión ofrece una explicación detallada de la ley de Boyle-Marriotte, una ley fundamental en la teoría de los gases que establece una relación inversamente proporcional entre la presión y el volumen de un gas a una temperatura constante. Se mencionan los antecedentes históricos y científicos, incluyendo el trabajo de Robert Boyle y Jacques Charles. Se presentan ejemplos prácticos de cómo aplicar esta ley en la vida cotidiana, desde el uso de jeringas hasta los buzos y los globos aerostáticos, y se resuelven ejercicios para ilustrar el concepto. El guión es una herramienta educativa para comprender y aplicar la ley de Boyle en diferentes situaciones.
Takeaways
- 📚 La Ley de Boyle es una ley fundamental en la química que describe la relación inversamente proporcional entre la presión y el volumen de un gas a una temperatura constante.
- 👨🔬 Robert Boyle, un químico inglés, fue quien formuló la ley de Boyle, pero también se basa en aportes de otros científicos como Mariotte.
- 🧪 La teoría cinética de los gases explica que la presión es el resultado del número de choques de partículas de gas contra las paredes de su contenedor.
- 🔍 La Ley de Boyle se aplica en la vida cotidiana, desde el funcionamiento de una jeringa hasta la inflación de neumáticos.
- 🤿 Una de las aplicaciones prácticas de la Ley de Boyle es en la buceación, donde la presión aumenta y el volumen de los pulmones disminuye con la profundidad.
- 🎈 El script proporciona un ejemplo práctico de cómo se puede calcular el volumen de un globo sumergido bajo presión, utilizando la ley de Boyle-Mariotte.
- 📉 El ejemplo del globo aerostático muestra cómo la presión disminuye cuando el volumen aumenta, a medida que el globo se eleva a una mayor altura.
- 🔢 El script detalla los pasos para resolver problemas de aplicación de la Ley de Boyle, incluyendo la identificación de datos iniciales y finales, y el uso de la ley para calcular volumen o presión.
- 📚 La importancia de la ley de Boyle se refleja en su utilidad para entender y predecir el comportamiento de los gases en una amplia gama de situaciones.
- 🔧 El script también menciona otros ejemplos de aplicación, como el cambio de volumen en una botella debido a la variación de presión, demostrando la flexibilidad de la ley en diferentes contextos.
- 👋 El mensaje final del script es un despedida animando a los estudiantes a que resuelvan problemas de química con confianza y agradeciendo por el interés en la química.
Q & A
¿Qué ley de gases es la que se discute en el guion y qué hace esta ley?
-El guion discute la ley de Boyle-Mariotte, que establece una relación inversamente proporcional entre la presión y el volumen de un gas a una temperatura constante.
¿Quién fue Robert Boyle y qué aportó a la teoría de los gases?
-Robert Boyle fue un químico inglés que contribuyó significativamente a la teoría de los gases, especialmente en la formulación de la ley de Boyle, basada en una comprensión corpuscular de la materia.
¿Qué es la teoría cinética de los gases y cómo se relaciona con la presión?
-La teoría cinética de los gases explica que la presión es el resultado del número de choques de las partículas del gas contra las paredes de su contenedor.
¿Cómo se relaciona el volumen y la presión según la ley de Boyle-Mariotte?
-Según la ley de Boyle-Mariotte, si el volumen de un gas disminuye, la presión aumenta y viceversa, siempre manteniendo el producto de presión y volumen constante a una temperatura constante.
¿Qué es un ejemplo de aplicación de la ley de Boyle-Mariotte en la vida cotidiana?
-Un ejemplo de aplicación de la ley de Boyle-Mariotte es el funcionamiento de una jeringa, que utiliza esta ley para extraer y administrar líquidos a diferentes presiones.
¿Qué es un experimento que demuestra la ley de Boyle-Mariotte y cómo se realiza?
-Un experimento que demuestra la ley de Boyle-Mariotte es el uso de un tubo de vidrio cerrado con mercurio, donde se observa que al aumentar la cantidad de mercurio, la presión ejercida sobre el gas aumenta, reduciendo su volumen.
¿Cómo se relaciona la ley de Boyle-Mariotte con la vida de un buzo submarino?
-La ley de Boyle-Mariotte es crucial para los buzos submarinos, ya que cuando se sumergen, la presión aumenta y el volumen de sus pulmones disminuye, lo que requiere que exhalan rápidamente para evitar daño.
¿Cuál es el proceso para resolver un problema que involucre la ley de Boyle-Mariotte?
-Para resolver un problema que involucre la ley de Boyle-Mariotte, primero se identifican las condiciones iniciales y finales de presión y volumen, luego se aplica la ley, que indica que la presión inicial por el volumen inicial es igual a la presión final por el volumen final.
¿Cómo se calcula el volumen final de un globo sumergido en agua a una presión de 2 atmósferas si inicialmente tenía 8 litros a presión atmosférica?
-Se utiliza la ley de Boyle-Mariotte, despejando para el volumen final (V_final), siendo V_final = (P_inicial * V_inicial) / P_final, donde P_inicial es la presión atmosférica (1 atmósfera) y P_final es 2 atmósferas, resultando en un volumen final de 4 litros.
¿Cuál es la presión a la que un globo aerostático ascendería si su volumen aumenta de 0.35 a 0.38 metros cúbicos y se llenó inicialmente a 14.7 psi?
-Se aplica la ley de Boyle-Mariotte, despejando para la presión final (P_final), siendo P_final = (P_inicial * V_inicial) / V_final, donde P_inicial es 14.7 psi, V_inicial es 0.35 metros cúbicos y V_final es 0.38 metros cúbicos, resultando en una presión final de 13.53 psi.
Outlines
🔬 Introducción a la Ley de Boyle-Marriott
El primer párrafo presenta la ley de Boyle-Marriott, una ley fundamental en la química que describe el comportamiento de los gases. Se menciona a Robert Boyle, un químico inglés, y a Mariotte, un científico francés, quienes contribuyeron a la formulación de esta ley. La ley establece una relación inversamente proporcional entre la presión y el volumen de un gas a una temperatura constante. Se discuten aplicaciones prácticas de esta ley, como en la función de una jeringa o una llanta de automóvil, y se enfatiza su importancia en la teoría cinética molecular de los gases.
🎈 Aplicación de la Ley de Boyle a un Globo Sumergido
En el segundo párrafo, se presenta un ejemplo práctico de cómo aplicar la ley de Boyle. Se describe un escenario en el que se infla un globo con 8 litros de aire a presión atmosférica y luego se sumerge en un agua a 2 atmósferas de presión. Se pide calcular el nuevo volumen del globo bajo esta presión. Se utiliza la ley de Boyle para establecer una relación matemática entre los volúmenes y presiones iniciales y finales, y se resuelve el problema para encontrar que el volumen final del globo es de 4 litros.
🚀 Determinando la Presión a una Altura Dada
El tercer párrafo sigue con otro ejemplo práctico, pero esta vez se trata de determinar la presión a una altura específica. Se describe un globo aerostático llenado con aire a una presión inicial de 14.7 psi y se calcula la presión a la que ascenderá al aumentar su volumen a 0.38 metros cúbicos. Se utiliza la ley de Boyle para establecer la relación entre la presión inicial, el volumen inicial y el volumen final, y se resuelve para encontrar que la presión final es de 13.53 psi.
🛣️ Ley de Boyle en un Escenario de Viaje en Auto
El cuarto y último párrafo presenta un tercer ejemplo que involucra la aplicación de la ley de Boyle en un escenario de viaje en automóvil. Se describe cómo una botella con aire adentro se infla debido a una disminución de presión medida en milímetros de mercurio. Se pide determinar el nuevo volumen de la botella en función de la presión final observada. Se resuelve el problema utilizando la ley de Boyle y se concluye que el volumen final de la botella es de 300.48.55 mililitros, demostrando la consistencia de los resultados con la ley.
Mindmap
Keywords
💡Ley de Boyle
💡Robert Boyle
💡Teoría cinética de los gases
💡Presión
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💡Apllicaciones
💡Buzos
💡Ejercicios
Highlights
La ley de Boyle es una ley fundamental en el estudio de los gases que establece una relación simple entre la presión y el volumen de un gas a una temperatura constante.
Robert Boyle, un químico inglés, fue quien formuló la ley de Boyle, basándose en el trabajo previo de otros científicos y su propia teoría corpuscular.
La ley de Boyle es la primera en involucrar el entendimiento de los gases y fue desarrollada a partir de experimentos físicos mecánicos sobre la elasticidad del aire.
La teoría cinética molecular explica que la presión es el resultado del número de choques de partículas de gas contra las paredes de su contenedor.
La ley de Boyle-Mariotte establece que la presión y el volumen de un gas están inversamente proporcionados, manteniendo la temperatura constante.
El experimento de Boyle involucró un tubo de vidrio con mercurio, demostrando cómo la presión ejercida sobre el gas reduce su volumen.
La ley de Boyle tiene aplicaciones prácticas en la vida cotidiana, como en el funcionamiento de jeringas y neumáticos de automóviles.
Los buzos utilizan la ley de Boyle para entender cómo la presión afecta su cuerpo durante las sumersiones y la necesidad de exhalar al ascender.
Se describe un ejercicio práctico donde se aplica la ley de Boyle para calcular el volumen de un globo sumergido en agua a una presión diferente.
En el ejercicio práctico, se utiliza la fórmula de Boyle para determinar el volumen final de un gas bajo una presión diferente, manteniendo la temperatura constante.
Se presenta un segundo ejemplo donde se calcula la presión a una determinada altura para un globo aerostático, utilizando la ley de Boyle.
El ejercicio práctico demuestra cómo el volumen de un globo aumenta con la altura, y la presión disminuye, siguiendo la ley de Boyle.
Se invita al espectador a resolver un tercer ejercicio aplicando la ley de Boyle para determinar el volumen de una botella inflada en un viaje de automóvil.
El tercer ejercicio práctico ilustra cómo la presión disminuye y el volumen aumenta en un contenedor de gas a medida que se aleja de la superficie terrestre.
La resolución del tercer ejercicio confirma la validez de la ley de Boyle, mostrando cómo la presión y el volumen están inversamente relacionados.
El video concluye con una revisión de los conceptos clave y la importancia de la ley de Boyle en la comprensión de los gases y sus aplicaciones.
Transcripts
qué tal amigos espero que se encuentren
muy bien vamos a seguir hablando de las
leyes de los gases pero ahora si te voy
a enseñar cómo puedes aplicar la ley de
boyle es una ley bastante sencilla así
que pon mucha atención y vamos para allá
[Música]
pues comenzamos y vamos a hablar de la
ley de bolt esta teoría que nos permite
entender el comportamiento de los gatos
y para ello primero veamos algunos de
los antecedentes
hay que reconocer que boyle no
desarrolló esta teoría a partir de la
nada sino que se basó en muchos otros
conceptos previos algunos aportes de
otros científicos pero esta es la
primera ley que involucró el
entendimiento de los gases robert boyle
fue un químico inglés que tuvo una gran
formación en las mejores escuelas en
inglaterra hizo muchos aportes al área
de la química
particularmente en la teoría de los
gases pero también para la generación de
la teoría moderna de los elementos
químicos y todo ello basado en una
comprensión corpuscular es decir de
partículas pequeñas sobre la materia
en realidad nació en irlanda sin embargo
fue educado en las mejores escuelas no
sólo de inglaterra sino de toda europa
trabajó con robert hooke entre 1656 y
1668 y a partir de estos trabajos
público los nuevos experimentos físicos
mecánicos acerca de la elasticidad del
aire y sus efectos en donde nosotros
podemos encontrar esa relación que
conocemos como la ley de bolt
por su parte mariotto que nació en 1620
en parís también hizo contribuciones
para la comprensión de esta ley el la
publicó en su discurso sobre la
naturaleza del aire en donde llegó a
exactamente las mismas conclusiones y
también publicó sus resultados con un
acertado concepto matemático de aquí
surge la ley de boyle mariotto que nos
relaciona el comportamiento de la
presión y del volumen cuando nosotros
estamos trabajando con gases
en estos procesos ambos consideraron la
temperatura constante y encontraron una
relación inversamente proporcional entre
la presión y volumen de tal manera que
cuando aún aumenta el otro disminuye y
el producto de la presión por el volumen
siempre permanece constante de la teoría
cinética molecular
debemos de recordar que la presión se
refiere al número de choques que hay en
las paredes por parte de las partículas
que constituyen un gas de esta manera
cuando nosotros disminuimos el volumen
la presión aumenta
a eso nos referimos con que la relación
es inversamente proporcional
si el volumen se reduce a la mitad la
presión se tiene que duplicar o
viceversa si el volumen aumenta la
presión debe de disminuir
este resultado lo obtuvo a partir de un
experimento con un tubo de vidrio
cerrado en este tubo él colocó mercurio
y se daba cuenta que cuando aumentaba la
cantidad de mercurio éste ejercía mayor
presión sobre el gas y este gas reducía
su volumen
podemos encontrar muchísimas
aplicaciones con la ley de boyle mario
incluso el funcionamiento de muchos
dispositivos dependen de ella como el
funcionamiento de una jeringa para poder
extraer el líquido que es una medicina o
el funcionamiento de una llanta como la
que tienen los automóviles podemos
encontrar la presión y el volumen en
todas partes en la vida en los deportes
o en la industria una de las
aplicaciones más importantes es la que
utilizan los buzos ya que cuando se
sumergen la presión sobre su cuerpo
aumenta y el volumen de sus pulmones se
reduce
por esta razón cuando ellos regresan a
la superficie deben de exhalar
rápidamente todo ese aire acumulado de
otra forma puede causar daño en los
pulmones
y bien pasemos ahora a ver una parte
práctica de cómo podemos aplicar esta
ley de boyle mariotto
la podemos encontrar en ejercicio como
en siguiente nos dice que si nosotros
inflamos un globo utilizando 8 litros de
aire a la presión atmosférica y después
se sumerge ese globo en una alberca la
presión en el fondo de la alberca es de
2 atmósferas y nos pide determinar el
volumen que ocupa el globo bajo esta
nueva presión antes que cualquier otra
cosa
tenemos que identificar la información
que nos están dando esto lo vamos a
hacer siempre en cualquier tipo de
problemas nos están dando primero los 8
litros que es un volumen pero es un
volumen al inicio entonces le vamos a
poner volumen 1 o volumen inicial y aquí
tendremos 8 litros
después nos dice que tenemos la presión
atmosférica
probablemente este valor te lo tienes
que aprender en diferentes unidades la
presión atmosférica corresponde a una
atmósfera
oa ciento 1.25 kilo pascal es puedes
encontrar muchos valores de la presión
atmosférica en diferentes unidades
nosotros la vamos a utilizar en la más
sencilla que será en las atmósferas
porque la presión atmosférica es de una
atmósfera
luego nos dice que sumergimos este globo
hasta una presión que ahora va a ser de
dos atmósferas por lo tanto la presión
final va a ser de dos atmósferas
y nos están preguntando cuál es el
volumen final que tiene nuestro gas esta
será nuestra variable lo que nosotros no
sabemos pero vamos a determinar
si te das cuenta la información que nos
están dando son presión y volumen tanto
inicial como final
esto nos hace reconocer que vamos a
trabajar con la ley de boyle varios
debemos de considerar que la temperatura
se mantiene constante que la temperatura
del globo no está cambiando mientras
está cambiando la presión y el volumen
por eso podemos utilizar la ley de bolt
marion y la ley nos dice que la presión
inicial por el volumen inicial va a ser
igual a la presión final por el volumen
final
pero lo que a nosotros nos están
pidiendo es ese volumen final lo que
significa que necesitamos hacer un
despecho si no recuerdas cómo despejar
aquí te voy a dejar un enlace para que
lo recuerdo
haciendo un despeje vamos a llegar a que
el volumen final va a ser igual a la
presión inicial por el volumen inicial
entre la presión final
vamos a hacer la sustitución y las
operaciones necesarias
el volumen final va a ser la presión
inicial que dijimos que es de una
atmósfera
que multiplica al volumen inicial el
volumen inicial es de 8 litros
todo esto lo vamos a dividir entre la
presión final la presión final son dos
atmósferas
de aquí te puedes dar cuenta que las
atmósferas que están multiplicando y
dividiendo por lo tanto se van a poder
reducir y numéricamente
solamente tenemos que operar 8 entre 2
que va a ser 4 y las unidades que nos
van a quedar tienen que ser litros de
manera que el resultado va a ser que el
volumen final de nuestro globo va a ser
solamente de 4 litros y seguramente te
diste cuenta
resolver este tipo de problemas no
presenta grandes dificultades
solo es importante que reconozca los
datos que a ti te están dando y que
sepas identificar cuándo son iniciales y
finales
ahora veamos otro ejemplo
este es nuestro segundo problema y nos
dice que tenemos un globo aerostático el
cual es llenado con 0.35 metros cúbicos
de aire
nos dice que lo llenamos a 14.7 psi ps y
son libras por pulgada cuadrada y es una
unidad de presión
luego nos dice que se libere el globo y
que este asciende a una altura donde el
volumen es de 0.38 metros cúbicos es
decir el volumen aumentó y nos pide
determinar la presión a esa altura
suponiendo una temperatura constante una
vez más lo primero que tenemos que hacer
es identificar la información
el 0.35 metros cúbicos es una unidad de
volumen es decir el volumen es de 0.35
metros cúbicos pero tenemos que definir
si es el volumen inicial pues el volumen
final como nos está diciendo que lo
estamos llenando vamos a considerar que
es el inicio por lo tanto este sería
nuestro volumen inicial y en ese momento
en el que está siendo llenado la presión
es de 14.7 psi por lo tanto la presión
en esas mismas condiciones serán la
presión inicial
14.7 psi
nos dice que después de haber sido
llenado a esa presión el globo haciendo
es decir se libera y las condiciones
cambian por lo tanto todo lo que suceda
después van a ser las condiciones
finales
el volumen ahora será final y nos dice
que es de 0.38 metros cúbicos y nos está
preguntando qué le sucede a la presión
final cuál es su valor esta será nuestra
variable a partir de los datos que
tenemos reconocemos a la presión y al
volumen y nos están diciendo que la
temperatura es constante
esto nos hace referencia a la ley de
boyle mariotto que relaciona la presión
y el volumen considerando la temperatura
constante
la ley nos dice que la presión inicial
por el volumen inicial es igual a la
presión final por el volumen final pero
tenemos que hacer un despeje vamos a
despejar ahora la presión final al
despejar la presión final nos va a
quedar la presión inicial por 1 numen
inicial entre el volumen final
y ya que tenemos nuestro despeje ahora
solamente tenemos que llevar a cabo la
sustitución y hacer las operaciones
la presión final será la presión inicial
que de los datos es
14.7 psi
multiplicada por el volumen inicial que
son
0.35 metros cúbicos
todo esto dividido entre el volumen
final que es
0.38
metros cúbicos te puedes dar cuenta que
los metros cúbicos están multiplicando y
viviendo por lo tanto se van a poder
reducir y la única unidad que nos va a
quedar son psi que corresponden a una
unidad de presión
ahora solamente basta hacer las
operaciones
14.7 por 0.35 / 0.38 nos va a dar
13.53 y las unidades serán psi es decir
cuando el globo llega a una altura en
donde su volumen es de 0.38 metros
cúbicos la presión en ese lugar es de
13.53 psi es importante que hagas la
relación y el razonamiento de acuerdo a
los datos que nos dieron te dabas cuenta
que el volumen inicial
aumentó de 0.35 a 0.38 si el volumen
aumenta como la presión es inversamente
proporcional la presión debe de
disminuir la presión inicial era de 14.7
psi y la presión final es de 13.53 psi
es decir realmente disminuyó
es implica que nuestro que nuestro
resultado es apropiado y cumple la ley
de boyle mario'
para que no te queden dudas vamos a ver
un tercer ejercicio pero en este caso te
voy a pedir que tú lo resuelvas veamos
ese ejercicio nuestro tercer ejercicio
nos dice que en un auto en viaje se
tiene una botella vacía es decir que
solo tiene aire en su interior la
botella tiene un volumen de 325
mililitros y en el punto de partida la
presión es de 740 milímetros de mercurio
al llegar a su destino final se observa
que la botella parece haberse inflado y
se sabe que la presión en ese punto
final es de 690 milímetros de mercurio
nos pide determinar el volumen que tiene
la botella en ese lugar
creo que ya estás preparado para
resolver este ejercicio ponle pausa y en
unos segundos te aparecerá la resolución
para que tú la puedas comparar así que
pone pausa
bien ya tienes ahí la resolución el
volumen final de esa botella es de 300
48.55 mililitros
pero veamos cómo se resolvió primero de
los datos que nos dieron el volumen
inicial era de 325 mililitros y la
presión inicial de 740 milímetros de
mercurio
estas son condiciones iniciales porque
es el punto de partida del automóvil nos
dice que al llegar a su destino final el
volumen cambio y la presión es de 690
milímetros de mercurio pero no conocemos
el volumen exacto
utilizamos la ley de bolt considerando
que no hay cambios de temperatura en el
despeje el volumen final va a ser la
presión inicial por el volumen inicial
entre la presión final de manera que al
sustituir estos valores y al hacer esas
operaciones el volumen final será de 300
48.55 mililitros podemos darnos cuenta
que la ley de boyle mariot realmente se
está cumpliendo porque en un inicio el
volumen era de 325 mililitros y la
presión de 740 milímetros de mercurio
pero como la presión disminuye el
volumen debe de aumentar y efectivamente
al hacer los cálculos ese volumen está
aumentando
espero que con esta explicación la ley
de bolt mario te haya quedado muy clara
y estoy seguro que tú vas a poder
resolver todos los ejercicios que te
pongan en clase como siempre me despido
deseándote que tengas un excelente día
yo sé que no es fácil pero siempre lo
puedes lograr así que me despido y nos
vemos en la próxima
espero que esta explicación se haya
quedado lo más clara posible y haya
resuelto todas tus dudas si te gusta el
vídeo dale like comenta para que genere
yo más vídeos que también sean de mucha
ayuda para todas esas personas que
requieren ayudas en la química me
despido creciendo te que seas feliz un
saludo especial para todos los hermanos
y adiós
[Música]
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