VARIAÇÃO DO VOLUME DE GASES COM A PRESSÃO (LEI DE BOYLE)

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IFNMG – INSTITUTO FEDERAL DO NORTE DE MINAS GERAIS 
CAMPUS SALINAS 
LABORATÓRIO DE FÍSICO QUÍMICA I. 
 
 
 
 
 
 
 
VARIAÇÃO DO VOLUME DE GASES COM A PRESSÃO (LEI DE BOYLE) 
 
Relatório de aula prática apresentado 
como parte das exigências da disciplina 
laboratório de físico química I. 
 
 
Acadêmicos: 
Maria Thereza Alves de Oliveira; 
Kathryne Barbosa de Sá; 
Mariana Elvira; 
 
 
 
 
Salinas – MG 
AGOSTO– 2019 
8,0
2 
 
INTRODUÇÃO: 
Têm-se como objetivo neste presente trabalho a explicação e a verificação da 
Lei de Boyle. 
Lei de Boyle-Mariotte (geralmente citada somente como Lei de Boyle) enuncia 
que a pressão absoluta e o volume de uma certa quantidade de gás confinado são 
inversamente proporcionais se a temperatura permanece constante em um sistema 
fechado. Em outras palavras, ela afirma que o produto da pressão e do volume é 
uma constante para uma devida massa de gás confinado enquanto a temperatura 
for constante. A lei recebe o nome de Robert Boyle, que publicou a lei original em 
1662[3], e de Edme Mariotte, que posteriormente realizou o mesmo experimento e 
publicou seus resultados na França em 1676. 
Segundo a lei enunciada pelos dois cientistas: em um gráfico pressão x 
volume, sob uma temperatura constante, o produto entre pressão e volume deveria 
ser constante, se o gás fosse perfeito. Existe uma temperatura em que o gás real 
aparentemente obedece à lei de Boyle-Mariotte. Esta temperatura é chamada 
de temperatura de Mariotte. 
Isso significa que se dobrar a pressão exercida por um gás em um sistema 
fechado, o volume irá diminuir pela metade e assim por diante. O contrário também 
ocorre, isto é, se diminuir a pressão pela metade, o volume ocupado pelo gás será o 
dobro. 
aline
Lápis
Deveria?
aline
Lápis
aline
Caixa de texto
A fonte está sombreada?
3 
 
 
Figura 1 – Lei de Boyle. 
Quando duas grandezas como essas são inversamente proporcionais, o seu 
produto é uma constante; desse modo, matematicamente, essa relação pode ser 
representada assim: 
P.V = k 
 
Essa lei é o princípio fundamental para as transformações gasosas 
isotérmicas. 
OBJETIVOS: O seguinte experimento tem como objetivo mostrar que, a lei 
de Boyle é válida e que pressão e volume realmente são inversamente proporcionais 
quando tidos sobre uma mesma temperatura. 
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL:Para a realização desse experimento foi 
necessária a análise de todo material a ser utilizado e o segmento correto de todos 
os procedimentos necessários para se chegar a uma conclusão verdadeira. 
aline
Caixa de texto
Referência da figura?
aline
Lápis
aline
Caixa de texto
Espaço
aline
Caixa de texto
??
aline
Lápis
4 
 
  APARELHOS: 
 
 
 
Figuras 2 e 3 – Aparelhos para Lei de Boyle. 
RESULTADOS E DISCUSSÕES: 
Método 1: 
a) Organize uma tabela com valores da pressão e o volume do primeiro 
experimento. 
Variação do volume de gases com a pressão 
Volume (mL) Pressão (atm) 
20 0,02 
17 0,12 
14 0,26 
aline
Lápis
aline
Caixa de texto
Quais os nomes?
5 
 
11 0,44 
8 0,68 
 
b) Calcule a estimativa do desvio padrão das medidas (pV) e o erro relativo. 
 
Desvio Padrão 
 
Pressão 
 X= X1 + X2 + X3 + X4 + X5 
 n 
X= 0,02 + 0,12+ 0,26+ 0,44+ 0,68 = 0,30 
 5 
 
 0,0784+ 0,0324 + 1,6X10-3 + 0,0196 + 0,1444 = 0,2351 
 5 
 Volume 
 
20+17+14_11+8 = 14 
 5 
 
 20-14= 6 
 17-14=3 
 14-14=0 
 11-14= -3 
 8-14= -6 
 
√ 36+ 9 + 0 + 9 + 36 = 5,47 
 3 
 
Erro relativo 
 
 Pressão 
│0,0784│+ │0,0324│ + │1,6x10-3│+ │0,0196│+ │0,1444│ = 0,05528 
 5 
0,05528 = 0,18426 
0,30 
 
0,18426 x 100= 18.426% 
 
Volume 
│36│+ │9│ + │0│+ │9│+ │36│ = 18 
 5 
18 = 1,286 
14 
aline
Realce
aline
Lápis
aline
Caixa de texto
bastante grande
6 
 
 
1,286 x 100= 128,6% 
 
 
c) Faça um gráfico de p versus V e escreva a equação da curva. 
 
 
d) Faça um gráfico de p versus 1/V e escreva a equação da curva. 
 
 
A partir da prática podemos concluir que a lei de Boyle é válida, pois a parir das 
observações e os cálculos pode-se perceber que qualquer diminuição de volume 
produz um aumento da pressão, sendo assim inversamente proporcionais. 
 
e) Estime o valor do número de mols de ar preso no tubo. 
 
pV= nRT 
0,02 x 20 = n x 8,206x10-2 x 301K 
0,4 = n x 24,7 
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0 5 10 15 20 25
P
re
ss
ão
 (
at
m
) 
Volume (mL) 
Variação do volume de gases com a 
pressão 
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 0,14
P
re
ss
ão
 (
at
m
) 
Volume (mL) 
P versus 1/V 
aline
Lápis
aline
Caixa de texto
A medida do erro é esta mesmo??
aline
Lápis
aline
Caixa de texto
Esperado uma reta
aline
Lápis
aline
Texto digitado
Cuidado com a formatação do texto os eixos abscissa e ordenada precisam coincidirem com a formatação. 
aline
Texto digitado
aline
Lápis
7 
 
 n= 0,016 
 
pV= nRT 
0,12 x 17= n x 8,206x10-2 x 301K 
2,04= n x 24,7 
 n= 0,082 
 
pV = nRT 
0,26 x 14 = n x 8,206x10-2 x 301K 
3,64= n x 24,7 
 N= 0,147 
 
pV= nRT 
0,44 x 11 = n x 8,206x10-2 x 301K 
4,84= n x 24,7 
 n= 0,195 
 
pV= nRT 
0,68 x 8 = n x 8,206x10-2 x 301K 
5,44 = n x 24,7 
 n= 0,220 
 
 
 
Método 2: Coluna de mercúrio 
 
Área: 
A = π x r2 
A = 3,14 x (1,5)2 = 7,065 cm 
 
Volume: V= A x h 
Medida 1: V = 7,065 x 10 = 70,65 cm3 
Medida 2: V = 7,065 x 10,05 = 71,00 cm3 
Medida 3: V = 7,065 x 10,25 = 72,41 cm3 
Medida 4: V = 7,065 x 10,50 = 74,18 cm3 
Medida 5: V = 7,065 x 10,85 = 76,65 cm3 
 
Pressão: p = patm + LHg x sen α 
Medida 1: p = 760mmHg + 500mm x sen 90 = 1.260 mmHg = 1,66 atm 
Medida 2: p = 760mmHg + 500mm x sen 70 = 1229,8 mmHg = 1,61 atm 
Medida 3: p = 760mmHg + 500mm x sen 50 = 1143,02 mmHg = 1,50 atm 
Medida 4: p = 760mmHg + 500mm x sen 30 = 1010 mmHg = 1,32 atm 
Medida 5: p = 760mmHg + 500mm x sen 10 = 846,82 mmHg = 1,11 atm 
 
Gráfico do volume da coluna de ar versus a pressão: 
 
aline
Caixa de texto
Cadê as unidades dos mols??
aline
Lápis
aline
Caixa de texto
mmHg
8 
 
 
 
A cada vez que se altera a inclinação do tubo capilar, alterando o ângulo, a pressão 
exercida pela camada de ar diminui, pois ao inclinar o tubo o volume aumenta, 
obedecendo assim a lei de Boyle. 
CONCLUSÃO: 
Nesse sentido, conclui-se que, a relação de inversão entre as grandezas 
pressão e volume além de ser facilmente observada, ainda pode ser comprovada 
matematicamente, através de cálculos simples de pressão, volume e temperatura, 
sobre pequena margem de erro. Sendo assim, a Lei de Boyle – Mariott é válida e a 
experiência realizada foi bem sucedida já que, através dela foram obtidos resultados 
aproximadamente constantes. (p. V= k). 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
1) Artigo Scielo - Verificando a lei de Boyle em um laboratório didático usando 
grandezas estritamente mensuráveis - Lev Vertchenko e Adriana Gomes Dickman. 
 
Mestrado em Ensino de Ciências e Matemática, Pontifícia Universidade Católica de 
Minas Gerais - Belo Horizonte, MG, Brasil - Recebido em 25/2/2012; Aceito em 
12/3/2012; Publicado em 7/12/2012. 
 
2 ) UNIVERSIDADE FEDERAL DE MINAS GERAIS Termodinâmica do Equilíbrio - 
Depto. de Química, ICEx, Setorde Físico-Química - FÍSICO-QUÍMICA I -. 
 
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
1,2
1,4
1,6
1,8
70 71 72 73 74 75 76 77
P
re
ss
ão
 (
at
m
) 
Volume (mL) 
Variação de volume e pressão 
aline
Lápis
aline
Caixa de texto
Não ficou bom...
aline
Lápis
aline
Realce
aline
Texto digitado
facilmente observada??
aline
Texto digitado
Faltou um pouco mais de discussão com relação aos aspectos dos gráficos em geral.
aline
Texto digitado
Porque esta variação nullnos pontos da PV
aline
Lápis
aline
Texto digitado
 E os aspectos e variações nos gráficos??