Ley de Boyle Mariotte con simulación PHET

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Breve Resumen

En el video se explora la relación entre volumen y presión de un gas ideal, conocida como la ley de Boyle-Mariotte, bajo condiciones de temperatura constante. Se destaca que la multiplicación de presión y volumen debe permanecer constante, y si uno cambia, el otro también lo hará para mantener esa constante. Se utilizan ejemplos y un simulador para demostrar la relación inversa entre presión y volumen.

  • La ley de Boyle-Mariotte establece que P x V es constante cuando la temperatura no varía.
  • Si se reduce el volumen, la presión aumenta y viceversa.

Relación entre Volumen y Presión

El video comienza introduciendo la relación entre volumen y presión de un gas ideal, subrayando la importancia de mantener la temperatura constante. Esta relación es la base de la ley de Boyle-Mariotte, que establece que el producto de la presión y el volumen de un gas ideal se mantiene constante bajo condiciones isoterma (temperatura constante). Se da un ejemplo práctico en el que si una presión inicial es de 2 atmósferas y el volumen es de 10 cm³, la multiplicación de ambos (2 x 10 = 20) debe seguir siendo el mismo resultado, incluso si uno de los valores cambia.

Demostración de la Ley de Boyle-Mariotte

En esta parte, se ilustra cómo si se reduce el volumen a 5 cm³, la presión debe aumentar a 4 atmósferas para que el producto siga siendo 20. Este comportamiento inverso se mantiene: si el volumen se incrementa a 20 cm³, la presión debe caer a 1 atmósfera. Así, se muestra el principio de que cuando el volumen disminuye, la presión aumenta y viceversa, manteniendo la relación constante como lo indica la ley de Boyle-Mariotte.

Simulación de la Relación entre Presión y Volumen

El video presenta un simulador de gas para observar esta relación de manera interactiva. Al incrementar y decrecer el volumen, se observa que la presión también cambia en correspondencia con esos ajustes, siempre manteniendo la temperatura constante. La presión aumenta cuando el volumen disminuye y disminuye cuando el volumen aumenta, confirmando la relación inversa predicha por la ley. La simulación permite a los espectadores experimentar con diferentes parámetros para entender mejor esta ley fundamental de la física de gases.

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Transcripción

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0:01 Hola bienvenidos vamos a trabajar a continuación la relación volumen presión volumen para un gas ideal esto quiere decir que vamos a dejar fija la temperatura la temperatura permanece constante y esta relación se conoce como la relación de buil mariot bien lo que nos dice esta relación es que si tú tienes unas ciertas condiciones iniciales la relación de presión por volumen la multiplicación de presión por volumen debe de que inalterada si una de ellas se ve modificada es decir la multiplicación debe ser el resultado de la multiplicación no se debe de modificar Aunque una de ellas sí se modifique siempre y cuando la temperatura insisto se mantenga constante por ejemplo vamos a pensar que tenemos una presión de dos

0:49 atmósferas y que tenemos un volumen de 10 cm cbicos si nosotros hacemos la multiplicación 2 * 10 20 este resultado es el que hace el papel de la k O sea si tú tienes condiciones tales que la temperatura no se ve modificada el la presión y el volumen debe de modificarse o variarse o se podría modificar tal que su multiplicación siempre de el mismo resultado entonces en esta ocasión vamos a pensar que tú disminuyes por ejemplo el volumen a5 qué número tendríamos que multiplicar para que el resultado siga siendo 20 tendría que ser 4atro atmosferas fíjate como la presión se vio modificada en sentido contrario al que

1:34 lo hizo el volumen el volumen disminuyó de 10 a 5 y la presión subió de dos a cu misma lógica pasaría si por ejemplo de aquí yo pasara a incrementar el volumen o sea por ejemplo eh que tuviera en lugar de de 10 cm cbic que tuviera 20 cm C el resultado tendría que ser 20 en los tres casos No si yo paso de 10 a 20 cm C Cómo va a comportarse la presión la presión para que el resultado siga siendo el mismo que de El renglón inicial aquí tendría que ser Una atmósfera entonces Fíjate si yo hago crecer uno de 10 a 20 el otro disminuye de dos a uno o viceversa No si yo

2:20 disminuyo uno que fue el volumen el otro crece entonces este comportamiento se conoce como la ley de boil mariat cuando la temperatura insisto es constante entonces automáticamente lo que vamos a hacer es ir a simular nuestra relación en nuestro simulador Pet Tenemos aquí ya nuestro simulador Pet eh de los gases de las propiedades de los gases ingres y a continuación damos clic en ideal mantenemos agregamos 50 partículas de cada de cada elemento como está aquí y dejamos fija como dice aquí dejamos fija nuestra temperatura como se mencionó la temperatura no va a cambiar y esta no va a cambiar si yo incremento vamos a

3:07 dar vamos a observar aquí el valor de la presión está alrededor de 12 Si yo bajo el volumen la presión aumenta si yo incremento el volumen la presión disminuye es decir cuando la temperatura es constante la presión y el volumen están relacionados de manera inversamente proporcional si uno disminuye observa aquí la presión alrededor o si si uno disminuye el otro aumenta si uno aumenta el otro disminuye bien tú puedes continuar aquí modificando parámetros para verificar la

3:52 ley deil mariot espero que sea de utilidad para ti esta verificación nos vemos en un próximo video

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