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Ley de Boyle

1650
  • Robert Boyle
  • Edme Mariotte
Laboratory setup demonstrating Boyle's Law with a syringe and pressure gauge.

(Imagen generada únicamente con fines ilustrativos)

La ley de Boyle establece que para una cantidad fija de un gas ideal mantenido a una temperatura fija, presión La presión (P) y el volumen (V) son inversamente proporcionales. Esto significa que su producto es una constante (k). Matemáticamente, se expresa como P ∝ 1/V o PV = k.

La ley de Boyle, publicada por Robert Boyle en 1662, describe la relación entre la presión y el volumen de un gas a temperatura y cantidad constantes. Boyle realizó experimentos utilizando un tubo de vidrio en forma de J, atrapando una cantidad fija de aire y variando la presión mediante la adición de mercurio. Observó que, al aumentar la presión sobre el gas, su volumen disminuía proporcionalmente. Esta relación inversa se expresa matemáticamente como [latex]P propto 1/V[/latex], o más comúnmente, [latex]P_1V_1 = P_2V_2[/latex] para una masa dada de gas que experimenta un proceso isotérmico (a temperatura constante).

El físico francés Edme Mariotte descubrió la misma ley de forma independiente alrededor de 1679, razón por la cual a menudo se la conoce como la ley de Mariotte en los países de habla francesa. La ley de Boyle fue un paso crucial en el desarrollo de la teoría atómica de la materia y la teoría cinética de los gases. Proporcionó la primera relación cuantitativa que describe el comportamiento de los gases, sugiriendo que los gases están compuestos de partículas diminutas con grandes cantidades de espacio vacío entre ellas. Comprimir el gas reduce este espacio vacío, aumentando así la frecuencia de colisiones de partículas con las paredes del recipiente, lo que se percibe como un aumento de la presión. Es una de las leyes empíricas fundamentales que posteriormente se combinaron para formar la teoría cinética de los gases. ley de los gases ideales.

UNESCO Nomenclature: 2210
- Termodinámica

Tipo

Sistema abstracto

Ruptura

Sustancial

Uso

Uso generalizado

Precursores

  • Invención del vacío bomba Por Otto von Guericke
  • Desarrollo del barómetro por Evangelista Torricelli
  • Conceptos tempranos de la presión atmosférica

Aplicaciones

  • jeringas y sistemas hidráulicos
  • mecánica respiratoria (acción del diafragma)
  • Buceo (efectos de la presión en los tanques de aire)
  • inflado de neumáticos
  • funcionamiento de los motores de pistón

Patentes:

NA

Ideas para posibles innovaciones

  • microfluidos ‘lab-on-a-chip’ devices using precisely controlled gas pressure for sample manipulation
  • Actuadores robóticos blandos alimentados por ciclos neumáticos de compresión y descompresión
  • Globos meteorológicos de gran altitud con control de volumen adaptativo para mantener una altitud constante
  • acústico cancellation headphones that use small, rapid pressure changes to neutralize sound waves
  • Herramientas de diagnóstico médico no invasivas que miden la función pulmonar analizando pequeños cambios de presión y volumen durante la respiración.
  • Sistemas de recolección de energía que generan energía a partir de las fluctuaciones de la presión ambiental en entornos de aguas profundas.
  • Cámaras hiperbáricas de germinación de semillas para mejorar el rendimiento de los cultivos mediante el control de la presión atmosférica.
  • Amortiguadores avanzados para vehículos que utilizan compresión de gas para amortiguar las vibraciones.
  • Sistemas neumáticos de entrega de correo y paquetes para logística intraurbana
  • Tecnología de branquias artificiales para la respiración submarina que extrae gases disueltos del agua mediante ciclos de presión.
Relacionado con: Ley de Boyle, presión, volumen, proceso isotérmico, ley del gas, proporción inversa, temperatura constante, Robert Boyle, edme mariotte, gas ideal.

Contexto histórico

Ley de Boyle

1650
1650
1672
1687
1687
1738
1750
1600
1650
1650
1678
1687
1687
1738
1750

(Si la fecha es desconocida o no es relevante, por ejemplo "mecánica de fluidos", se proporciona una estimación redondeada de su aparición notable)

décimo año aniversario

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