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Ley de Boyle y Mariotte
DEFINICIÓN
"En un proceso isotérmico (temperatura constante) el volumen de un gas varía inversamente proporcional a la presión absoluta a la que esta sometido, mientras que la densidad varia proporcionalmente a esta."
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El químico británico Robert Boyle (1627-1691) fue uno de los fundadores de la Royal Society, fundada en 1662, que publicó los primeros artículos de Newton y de la cual este último fue luego presidente. Entre los intereses de este grupo estaban los experimentos neumáticos, los cuales se llevan a cabo como diversión.
Es decir, que cuando aumentamos la presión a un determinado volumen de gas este se reducirá pero aumentará su densidad.
Esto es muy importante, porque explica los cambios de volumen debido la profundidad, es decir, por las variaciones de presión.
LA FORMULA : C = P x V
C = constante
P = presión absoluta
V = volumen
También puede ser formulada de la siguiente forma: P1 x V1 = P1 x V2
P1 = presión inicial
V1 = volumen inicial
P2 = presión final
V2 = volumen final
En nuestros cálculos siempre consideramos que atmósferas, bares y Kg/cm2 es lo mismo aunque realmente no es así, y sus equivalencias son las siguientes:
1 atmósfera = 1,01325 bar = 1,03323 Kg/cm2
APLICACIONES
Sirve para calcular la capacidad de una botella de aire comprimido y de esa forma saber que equipo nos hará falta. También sirve para calcular el consumo instantáneo en una determinada profundidad y así saber el tiempo de inmersión que nos proporciona una botella.
K = Pc x V
K = Capacidad de aire de una botella (litros)
Pc = Presión de carga de la botella ( bar, Kg/cm2, atmósferas)
V = Volumen de la botella (litros)
Ejemplo 1) Calcular la capacidad de una botella de 15 litros cargada a 200 atmósferas.
K= 200 x 15 = 3.000 litros
Ejemplo 2)Calcular la capacidad de una botella de 18 litros cargada a 220 atmósferas.
K = 220 x 18 = 3.960 litros
Ejemplo 3) Calcular que botella/s (cargada/s a 200 bar) nos hará falta en una inmersión que hemos calculado un consumo de 2.400 litros. A) Utilizando la reserva. B) Sin llegar a utilizar la reserva.
V = K
Pc
A) V = 2400 / 200 = 12 litros.
B) V = 2400 / (200-50) = 16 litros.
Ejemplo 4) Calcular el consumo de un buceador a 30 metros de profundidad (4 atmósferas) y que tiene un consumo en superficie (Cs) de 30 litros/minuto.
Cf = Cs x P
Cf = Consumo en el fondo
Cs = Consumo en superficie
P = Presión absoluta
Cf = 30 x 4 = 120 litros/minuto