A Comprovar a Lei de Boyle-Mariotte

Universidade Federal de Itajubá Instituto de Engenharia Mecânica

Relatório de Laboratório de Fenômenos de Transportes EME – 313 Prof.

Equipe:

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1. – Objetivos

Comprovar a Lei de Boyle-Mariotte (lei que rege a relação inversamente proporcional entre pressão e volume dentro de um sistema fechado que possua temperatura constante).

Dessa forma conseguimos confiar no sistema de manômetro utilizado para medir pressões dado um volume específico escolhido previamente.

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1. - Introdução

A Lei de Boyle-Mariotte (referida comumente apenas como Lei de Boyle) é a lei que relaciona pressão absoluta e volume (de um gás ideal) inversamente quando fazem parte de um sistema com temperatura constante. Seus estudos foram realizados por Robert Boyle (1662) e Edme Mariotte (1676), sendo o último aquele que confirmou oficialmente tal lei.

A Lei de Boyle também pode ser definida como: o produto de uma pressão e o volume de um certo gás dentro de uma temperatura fixa é igual a uma constante, gerando uma conhecida fórmula P.V = constante.

Após a realização dos nossos experimentos, dado que os resultados se cabem dentro da fórmula previamente estabelecida ela se confirma nas circunstâncias determinadas no nosso experimento.

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1. - Materiais e Métodos.

1. - Materiais Utilizados no Procedimento:

• Seringa Padrão;
• Manômetro Digital: Druck, DPI 705;
• Mangueira;

1. - Procedimento adotado:

A seringa foi ligada ao manômetro por meio da mangueira, a seringa foi posicionada na marcação de 20 ml e o manômetro foi zerado, criando assim o instrumento usado para realizar o estudo. O procedimento foi realizado seis vezes, e consistia em pressionar a seringa abaixando assim o volume e aumentando a pressão, o volume foi abaixado cinco vezes, até chegar em 15 ml. Depois que chegasse nessa marcação, a seringa era posta na marca inicial e o manômetro zerado.

1. -Desenvolvimento Físico e Matemático:

Os dados coletados durante o experimento foram a pressão manométrica em kPa e o volume em ml. Foi-se calculado as incertezas dos cinco pontos com relação as seis baterias de testes, e depois somou-se a pressão atmosférica a pressão manométrica para obter a pressão absoluta.

Depois de obter a pressão absoluta, as grandezas da pressão e do volume foram colocadas em Pa e em m³, assim ficando suscetíveis a lei de Boyle. Depois da mudança das grandezas, utilizou-se a lei de Boyle, para temperatura constante, para gerar os resultados.

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1. Apresentação dos Resultados.

Os dados obtidos pelo experimento foram a Pressão o Volume foi:

TABELA 1
Volume (ml)	Pressão Manométrica (kPa)
19,0	4,48	3,48	4,16	4,01	3,36	3,78
18,0	8,89	7,71	7,86	8,00	7,73	7,41
17,0	14,22	13,05	13,22	12,80	13,69	12,59
16,0	19,54	18,17	18,48	18,21	18,86	18,42
15,0	26,30	25,73	24,74	24,7	25,02	25,31

Utilizando os valores de Pressão Manométrica e Volume, cujos erros residuais foram adotados respetivamente por 0,05 kPa e 0,5 ml, e usando o método de cálculo de valores de natureza estatística, foi criada a tabela abaixo, a qual mostra os valores médios de Pressão Manométrica para cada uma das medições de Volume.

TABELA 2
Volume (ml)	Média da Pressão Manométrica (kPa)
19,0 ± 0,5	3,88 ± 0,17
18,0 ± 0,5	7,93 ± 0,22
17,0 ± 0,5	13,26 ± 0,24
16,0 ± 0,5	18,61 ± 0,22
15,0 ± 0,5	15,30 ± 0,26

Usando os dados da tabela acima e com a Pressão Atmosférica no dia do experimento sendo (922,0 ± 0,5) hPa, foi possível criar a tabela que caracteriza a Pressão Absoluta expressa em cada um dos Volumes.

TABELA 3
Volume (ml)	Pressão Absoluta (kPa)
19,0 ± 0,5	96,08 ± 0,18
18,0 ± 0,5	100,10 ± 0,22
17,0 ± 0,5	105,16 ± 0,24
16,0 ± 0,5	110,81 ± 0,22
15,0 ± 0,5	117,50 ± 0,26