Lei de Boyle-Mariotte e Densidade do Ar

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE 
CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA-CCT 
DEPARTAMENTO DE FÍSICA 
DISCIPLINA: FISICA EXPERIMENTAL I 
PROFESSORA: CLEIDE 
ALUNA: ANNA JÚLYA CARDOSO DOS SANTOS - 118110987 
 
 
 
 
LEI DE BOYLE-MARIOTE 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CAMPINA GRANDE 
03 de OUTUBRO de 2021 
 
 
 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
 
Tivemos como objetivo, nesta experiência, a verificação experimental da 
Lei de Boyle-Mariotte e a determinação da pressão atmosférica e a densidade 
do ar no local. 
 
Forma utilizados os seguintes materiais :Manômetro de mercúrio (Hg), 
Termômetro, Paquímetro, Haste, Mangueira, Funil e Suporte. 
 
 
 
 
 
MONTAGEM 
 
 
 
 
 
2. PROCEDIMENTOS E ANÁLISES 
 
 
O experimentador mediu com o paquímetro e anotou-se o diâmetro do 
tubo direito fixado no monômetro sua válvula da parte superior aberta ao 
passo que o funil foi gradualmente abaixado para manter o manômetro 
zerado, quando os dois ramos do manômetro atingiram o nível zero da escala 
a válvula superior do ramo esquerdo foi fechada. Em seguida o comprimento 
da coluna de ar no ramo esquerdo (Lo) do manômetro foi medido, assim 
como a temperatura ambiente do laboratório (T). Essas medidas estão 
presentes na próxima seção. 
Para que este experimento atinja seu objetivo, é necessário considerar O gás 
existente no ramo esquerdo do manômetro é um gás ideal, precisamos 
calcular o volume ocupado e a pressão que ele exerce, por isso é necessário 
Medição de temperatura. O volume ocupado pelo gás pode ser determinado 
como a área da seção transversal multiplicar a direção lateral do ramal do 
manômetro pelo comprimento da coluna de ar e deve-se observar que esse 
comprimento mudará com a execução do funil. Suba alguns centímetros, o 
que torna a coluna O mercúrio cresce, reduzindo assim o comprimento da 
coluna de ar. 
Determine h1 como o comprimento da coluna de mercúrio no ramo left e h2 
são o comprimento da coluna de mercúrio no ramo direito do manômetro, 
temos que a pressão manométrica exercida pelo gás restrito é dada por A 
diferença entre h2 e h1. O funil é movido e os valores de h1 e h2 são Ele 
pode ser encontrado na Tabela II na próxima seção. 
 
 
 
 
MEDIDAS/ TABELAS 
 
Diâmetro interno do ramo esquerdo do tubo: 6,77mm 
Temperatura ambiente: 24 C 
Comprimento da coluna de ar : 35,0 cm 
 
TABELA I 
 
 1 2 3 4 5 6 
h1(cmHg) 0,0 3,6 6,1 7,6 8,0 8,5 
h2 (cm.Hg) 0,0 12,0 21,0 27,5 28,5 31,0 
 
O enunciando da lei de Boyle Mariotte afirma que ao se comprimir uma 
gás mantendo sua temperatura constante, a pressão do mesmo varia com o 
inverso do volume. 
Prova: PV = nRT => nRT é uma constante, então PV = C, assim P = 
C/V. 
 
 
 
 
 
 
 
Pode-se achar a pressão manométrica (h )exercida pelo ar confinado, 
fazendo h = h2 - h1. 
 
Obtive dados experimentalmente onde pude determinar a área. 
Sabendo que A(área) é dada por: 
 
A = ∏ * (D/2)^2 >>> A= 35.9970 mm^2 ou A= 0.3599 cm^2 
 
Desse modo calculei o volume, onde V(volume)=A*L, sabemos que o 
valor de L é alterado durante o experimento. Desse modo, calculei ele em 
cada instante/etapa do processo. 
 
TABELA II 
 
 
1 2 3 4 5 6 
h (cmHg) 0,0 8.4 14.9 19.9 20.5 22.5 
v (cm3) 12.598989 11.3008 10.4011 9.8612 9.7173 9.5373 
 
Sabemos que é aberto a parte do monômetro do lado direito a pressão no 
menisco da direita é a pressão atmosférica (Po), já no ramo da esquerda, a 
pressão absoluta exercida pelo gás confinado é 𝑃 = 𝑃𝑜 + ∆ℎ sendo ∆ℎ a 
pressão manométrica, como estamos supondo que o gás confinado é ideal, 
P 
V 
podemos utilizar da seguinte equação: 𝑃 * 𝑉 = 𝑛 * 𝑅 * T como tinha citado 
anteriormente. 
 
Temos P para pressão, V para volume, N número de mols, R constante 
universal e T temperatura do gás que está preso do lado esquerdo. 
Para hipótese desse gás não ter vazado no manômetro e que a variação 
de T seja desprezível, temos: 
 
𝑛 * 𝑅 * 𝑇 = 𝐶 → 𝑃 * 𝑉 = 𝐶 → (𝑃𝑜 + ∆ℎ ) * 𝑉 = 𝐶 → ( pº +) * v = 𝐶 ∆ℎ →∆ℎ = c/V-pº 
 
Utilizei o software labfit para calcular as curvas e gerar o gráfico 
determinado as funções e seus parâmetros. 
 
 
Temos com os dados obtidos tais valores: 
A = (880 j) 
B = ( -70 cmHg) 
 
Temos que A=C, logo C= n*R*T. 
Determinando R, temos que: 62.3 * mmHG*L/mol*K ou em cmHG: 
6230 * cmHg/mol*K, onde a temperatura em Kelvin é de T = 297.15 k. 
 
Logo R será: 0.0004748 mol 
 
 
A partir deste resultado, conseguimos determinar a massa total do gás basta 
multiplicar o número de mols pela massa molar do gás (M = 24 ) e então 𝑔 𝑚𝑜𝑙 
temos que a massa total é de: 𝑀𝑡 = 𝑀 * 𝑛 → 24 𝑔 𝑚𝑜𝑙 * 0. 0004748 𝑚𝑜𝑙 → 𝑀𝑡 = 
0. 01140 𝑔 Agora com massa e volume também é possível calcular a densidade do 
gás, que é dada por: ρ = . 𝑀𝑡 𝑉 → ρ = 0. 0009044 𝑔 /cm3
3. CONCLUSÃO 
 
O primeiro ponto experimental usado para calcular a densidade do ar O 
laboratório é escolhido porque nele a pressão é zero, ou seja, apenas funciona 
sob pressão atmosférica. O valor de exibição de gás no lado esquerdo do 
medidor de pressão aumenta Sua densidade durante o experimento, isso 
ocorre porque a densidade é inversamente proporcional ao volume, o volume 
diminui a cada passo experimentar. Nos experimentos realizados, acredita-se 
que não haja vazamento de gás Equipamento, é importante observar que, se 
houver algum vazamento, este Irá afetar o experimento, o valor de pressão 
encontrado pode ser muito mais baixo ou é até igual à pressão atmosférica na 
qual o experimento é realizado 
Alguns erros que podem ocorrer durante o experimento são O vazamento 
mencionado acima afetará diretamente o valor encontrado, quanto à 
consideração de que o ar utilizado no experimento é um gás ideal, além de 
Incerteza sobre a medição do equipamento e experimentador. Como todos 
sabemos, o melhor valor de pressão em Campina Grande (Pteo) A atmosfera 
está 71,15 cmHg, podemos notar a diferença entre os valores ideais (Teórico) 
e valores encontrados (experimental). Curiosamente, sabemos Erros sobre sua 
determinação dados pelos seguintes motivos: 
 
Depois de executar todos esses procedimentos, vale a pena observar o 
objetivo Este experimento foi implementado, mas algumas observações 
podem ser feitas importante.