11 Lei de Boyle Mariotte

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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS EXATAS E NATURAIS
CURSO: BACHARELADO EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA
DISCIPLINA: LABORATÓRIO DE ONDAS E TERMODINÂMICA
EXPERIMENTO 11: PROPRIEDADES TÉRMICAS DA MATÉRIA – LEI DE BOYLE-MARIOTTE 
1 – OBJETIVOS: Verificar a relação entre o volume e pressão de um gás, quando a temperatura do gás é mantida 
constantemente. Medir a quantidade de moléculas de certo gás confinado.
2 – FUNDAMENTO TEÓRICO: Em um sistema composto de uma quantidade fixa de um gás em uma dada 
temperatura (constante), é observado que a pressão do sistema é inversamente proporcional ao volume ocupado pelo 
gás. Esta lei foi descoberta por Robert Boyle em 1662 e também verificada por Edme Mariotte, 17 anos depois. Ela 
pode ser enunciada como: “O produto entre a pressão e o volume de uma massa fixa de um gás é constante, para 
uma determinada temperatura”. Matematicamente descrito pela Equação 01, onde k é uma constante.
Assim, assumindo que em uma determinada temperatura, uma massa fixa de um gás ocupa um volume V1 a uma 
pressão P1, se a pressão variar para uma nova pressão P2 sem variação de temperatura, então seu volume mudará para 
um novo volume V2. Através da Equação 01 podemos mostrar que
4 – PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
4.1 – Execute a montagem conforme a Figura 01, mantendo-se atento à 
vedação do equipamento.
4.2 – O volume do gás (ar) é aquele contido no interior da câmara lacrada, 
ou seja, V = H.A, onde H é a altura da coluna e A é a área transversal. 
Como o formato do recipiente é de um cilindro de diâmetro interno e 
ainda d = 6,23 mm, a área da seção transversal A é dada por (π.d2 /4) e tem 
valor igual a A = ____________________ .
4.3 – A pressão dentro da câmara de ar é P. Com seus conceitos sobre o 
princípio de Pascal, monte a equação para medir P e escreva abaixo.
(Eq. 3) P = _____________________________________ .
4.4– Para realizar as medidas, suba gradativamente a artéria visor, provocando vários diferenças entre os níveis de 
água h na coluna manométrica (sugestão: varia de aprox. 5,0 cm), de modo que haja uma variação no volume do gás 
e uma variação de pressão. Use g = 9,8m/s2, ρ = 1 g/cm3 e 1 atm = 101325 Pa. Meça os valores do volume ocupado 
pelo gás e a pressão anotando os dados na Tabela 01.
3 – MATERIAL UTILIZADO • Painel principal com suporte/escala e câmara fechada com reservatório visor;
• Dois indicadores magnéticos de nível; • Um tubo de conexão;
•Um tripé de Wackerrit com nivelador; • Uma seringa;
Figura 01
 
k=PV (Eq. 1)
P1V 1=P2V 2 (Eq. 2)
Temperatura da sala T = 
# h (cm) H (cm) P (Pa) V (cm3) P.V (Pa.cm3) 1/V (cm-3)
1
2
3
4
5
Tabela 01
4.5 – Com os dados da Tabela 1, construa o gráfico da P versus V, no espaço Gráfico 01, que mostra como a pressão 
varia com o volume. Comente a forma do gráfico obtido.
4.6 – Construa outro gráfico mostrando a variação da P versus 1/V, no espaço Gráfico 02, que mostra como a pressão 
varia com o inverso do volume.
4.7 – Calcule e interprete fisicamente o valor da inclinação da curva obtida no gráfico P versus 1/V através do método 
da regressão linear. Compare este valor com a média dos valores da coluna P.V da Tab. 01.
4.8 – Usando a equação de estado do gás ideal, PV = n.R.T, determine o número de moles de moléculas presentes no 
experimento. (DADOS: a constante dos gases é R = 8,315 J/mol.K = 0,082 atm.L/mol.K)
5 – QUESTIONÁRIO
5.1 – Por que a temperatura deve ser mantida constante neste experimento?
5.2 – Um volume de 4,5 L de um gás ideal a pressão de 125 kPa é expandido a temperatura constante até a pressão de 
75 kPa. Qual é o volume final do gás?
5.3 – Explique o processo da respiração humana com base na lei de Boyle-Mariotte.
6 – CONCLUSÃO: _____________________________________________________________________
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7 – BIBLIOGRAFIA: [1] Sears & Zemansky, Young & Freedman, Física II, Ondas e Termodinâmica, 12ª Edição, 
Person 2008;
Gráfico 01
 
Gráfico 02
 
	Universidade Federal Rural do Semi-Árido
	Departamento de Ciências Exatas e Naturais
	Curso: Bacharelado em Ciência e Tecnologia
	Disciplina: Laboratório de Ondas e Termodinâmica
	Experimento 11: Propriedades Térmicas da Matéria – Lei de Boyle-Mariotte
	6 – CONCLUSÃO: _____________________________________________________________________
	7 – BIBLIOGRAFIA: [1] Sears & Zemansky, Young & Freedman, Física II, Ondas e Termodinâmica, 12ª Edição, Person 2008;