A Lei de Boyle
Por: Vinicios Santos • 28/11/2018 • Projeto de pesquisa • 1.536 Palavras (7 Páginas) • 289 Visualizações
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UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE – UFCG
CENTRO DE EDUCAÇÃO E SAÚDE – CES
UNIDADE ACADEMICA DE BIOLOGIA E QUÍMICA - UABQ
LICENCIATURA EM QUÍMICA
VERIFICAÇÃO DA LEI DE BOYLE
FRANCISCO CARLOS DE MEDEIROS FILHO
Cuité/PB
Fevereiro de 2018
UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE – UFCG[pic 2]
CENTRO DE EDUCAÇÃO E SAÚDE – CES
UNIDADE ACADEMICA DE BIOLOGIA E QUÍMICA - UABQ
LICENCIATURA EM QUÍMICA
Componente Curricular: Físico-Química Experimental
Docente: Renato Santana
VERIFICAÇÃO DA LEI DE BOYLE
Trabalho científico apresentado na disciplina de Físico-Química Experimental, como requisito parcial da 1ª avaliação.
Cuité/PB
Fevereiro de 2018
SUMÁRIO
1. INTRODUÇÃO 4
2. OBJETIVO 6
3. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 7
3.1. Material Utilizado: 7
3.2. Substâncias Utilizadas: 7
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES 8
5. CONCLUSÃO 11
6. REFERÊNCIAS 12
INTRODUÇÃO
No ano de 1662, Robert Boyle desenvolveu um trabalho que tinha por título "The Spring and Weight of the Air". Neste trabalho, Boyle verificou uma série de experimentos onde ele media o volume de gases em função da pressão exercida sobre estes, em diferentes temperaturas.
Boyle pegou um tubo longo de vidro moldado em forma de J, com o lado menor lacrado. Ele então verteu mercúrio no tubo, prendendo ar no lado menor do J. Quanto mais mercúrio adicionava, mais o gás era comprimido. Boyle concluiu que o volume de uma quantidade fixa de gás diminui quando a pressão sobre ele aumenta. A curva mostrada é chamada uma isoterma, que é um termo geral para um gráfico que mostra a variação de uma propriedade à temperatura constante. Figura abaixo mostra os tubos moldado em forma de J.
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Figura 1. Tubos longos de vidro moldado em forma de J.
Fonte: Google imagens.
No experimento de Boyle um gás foi aprisionado dentro do lado fechado do tubo em forma de J por um líquido (a). O volume do gás aprisionado diminui quando a pressão sobre ele aumenta pela adição de mais líquido no tubo aberto (b). A figura abaixo mostra o gráfico onde relaciona o efeito da pressão sobre o volume.
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Figura 2. Gráfico relacionando pressão e volume.
Fonte: Google imagens.
A lei de Boyle resume o efeito de pressão sobre o volume de uma quantidade fixa de gás à temperatura constante. Quando o volume ocupado por uma amostra de gás é aumentado, a pressão do gás diminui.
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Figura 3. Gráfico da pressão contra o inverso do volume.
Na figura acima de um gráfico da pressão contra 1/volume, obtém-se uma linha reta. A lei de Boyle falha para pressões altas, e uma linha reta não são obtidas nestas regiões.
Os resultados que Boyle encontrou indicavam que o volume é inversamente proporcional à pressão: [pic 6], onde p é a pressão, V é o volume e C é uma constante. A lei de Boyle pode ser escrita na forma da equação I:
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Equação I
E se aplica apenas a uma massa na temperatura constante, Para gases, cujo comportamento se aproxima da idealidade é válida a equação II a seguir, conhecida como lei de Boyle .
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Equação II
A pressão no interior de um gás no interior de um recipiente é medida com um manômetro. Na sua versão mais simples, um manômetro é uni tubo em U cheio com um liquido pouco volátil. Se uma boca do tubo for aberta, a pressão, p, da amostra gasosa equilibra com a soma das pressões exercidas pela coluna do líquido, que é igual a [pic 9], mais a pressão externa, [pic 10]:
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Equação III
Onde p é a densidade do líquido, g a aceleração da gravidade e h é a altura do líquido no tubo em U. A figura abaixo mostra manômetro em forma de U.
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Figura 4. Manômetro simples em forma de U.
OBJETIVO
Determinar experimentalmente a relação entre a pressão e o volume de uma amostra de ar á temperatura constante.
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
3.1. Material Utilizado:
- Seringa de 20 mL;
- Garras metálicas;
- Mangueira de silicone;
- Dispositivo provisório (monômetro).
3.2. Substâncias Utilizadas:
- Mercúrio.
Pode-se notar que para montagem do monômetro foi todos com equipamentos de fácil acesso, é uma técnica de manuseio simples, por ser um equipamento não perigoso e que avaliando a lei de Boyle em prática. Pegou-se uma mangueira de silicone em forma de U que já se encontrava com mercúrio e conectou em uma seringa, que foi presa na garra. O esquema de como foi montado o dispositivo estar logo abaixo.
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