Relatório: Lei de Boyle e Lei de Charles

Relatório: Lei de Boyle e Lei de Charles

Geovanna Lyssa Bento Viana Universidade Federal De Goiás – Instituto de Química

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1. Introdução

Em 1662, o Físico e químico irlandês Robert Boyle (1627-1691), realizou as primeiras observações experimentais quantitativas do comportamento pressão -volume dos gases. Os seus resultados indicavam que o volume é inversamente proporcional à pressão, se a temperatura permanece constante.

Dessa forma, a equação matemática que melhor expressa a Lei de Boyle é dada por:

𝑃 ∙ 𝑉 = 𝐶        OU        𝑉 = 𝐶[pic 1]

𝑃

Onde P é a pressão, V é o volume e C é a constante.

No final do século XVIII o cientista Jacques Alexandre César Charles (1746- 1823) estudou a relação entre volume e pressão de um gás sob pressão constante, levando a formular a Lei de Charles. A lei afirma que o volume de uma certa massa de gás à pressão constante, é diretamente proporcional à temperatura absoluta.

A equação matemática é dada por:

𝑉 = 𝐾 ∙ 𝑇

Sendo V o volume, K uma constante e T a temperatura.

1. Objetivo

Os experimentos realizados tem como objetivo verificar a veracidade das leis de Charles e de Boyle.

1. Metodologia

Experimento 1 – Lei de Boyle

Para o experimento utilizou-se um instrumento que consiste em dois tubos, sendo que um tubo é fixo e fechado em uma extremidade, o segundo tubo é móvel e conectado por uma mangueira. É adicionado uma coluna de mercúrio em ambos os lados do capilar que será usado para medir a diferença de altura entre o capilar fixo e o capilar móvel.

Experimento 2 – Lei de Charles

No experimento da lei de Charles, adicionou-se uma gota de mercúrio em um tubo de ensaio contendo uma coluna de ar aprisionado, este tubo foi mergulhado em banhos térmicos em diferentes temperaturas, logo após foi medido a altura da gota de mercúrio.

1. Resultados e discussões

Experimento 1- Lei de Boyle:

Tabela 1 – Valor de diferença dos capilares em mm, Volume em cm³ e Pressão em mmHg.

Medidas experimentais - Lei de Boyle
Altura Capilar fixo	Altura capilar móvel	Diferença altura/cm	Volume/cm³	Pressão (mmHg)
49,6	49,7	-0,1	0,4295	733,0
48,9	48	0,9	0,4234	743,0
48,2	46	2,2	0,4174	756,0
47,3	43,8	3,5	0,4096	769,0
49,6	50,8	-1,2	0,4295	722,0
50,4	52,9	-2,5	0,4364	709,0
51,4	54	-2,6	0,4451	708,0

[pic 2]

Gráfico 1 – Gráfico de pressão em mmHg em função de volume em cm³, com A linha de tendência linear.[pic 3][pic 4][pic 5][pic 6][pic 7][pic 8][pic 9][pic 10][pic 11][pic 12][pic 13][pic 14][pic 15][pic 16]

Gráfico 2 - Gráfico de pressão em mmHg em função da inversa do volume, com a linha de tendência linear.

Experimento 2 – Lei de Charles:

Tabela 2 – Valores de temperatura em Celsius, temperatura em Kelvin, altura em cm e volume em cm³.[pic 17][pic 18][pic 19][pic 20][pic 21][pic 22]

Medidas experimentais - Lei de Charles
Medida e vareta	T/°C	T/K	Altura/ cm	Volume/ cm³
Medida 2.2.1 / Vareta 3	3,3	276,45	11,5	0,1205
Medida 2.2.2 / Vareta 3	18,2	291,35	11,9	0,1247
Medida 2.2.3 / Vareta 3	23,9	297,05	12,3	0,1289
Medida 2.2.4 / Vareta 3	25	298,15	12,2	0,1278
Medida 2.2.5 / Vareta 3	28,8	301,95	12,4	0,1299

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