Boyle törvényének képlete

Boyle törvénye a ideális gáz törvény. Ez a törvény csak az állandó tartású ideális gázokra vonatkozik hőfok, csak a hangerő és nyomás változtatni.

Boyle törvényét a következőképpen fejezik ki:
P_énV_én = P_fV_f
hol
P_én = kezdeti nyomás
V_én = kezdeti térfogat
P_f = végső nyomás
V_f = végleges térfogat

Mivel a hőmérséklet és a gáz mennyisége nem változik, ezek a kifejezések nem jelennek meg az egyenletben.

Boyle törvénye azt jelenti, hogy egy gáztömeg térfogata egy fordítottan arányos annak nyomására. Ez a nyomás és térfogat közötti lineáris kapcsolat azt jelenti, hogy egy adott gáztömeg térfogatának megkétszereződése csökkenti a nyomását felére.

Fontos, hogy ne felejtsük el az egységeket, mivel a kezdeti és a végső feltételek azonosak. A kezdő nyomás- és térfogat-mértékegységeknél ne kezdje el fontkal és köbcentiméterrel, és számítson arra, hogy paskalokat és litereket talál meg anélkül, hogy az egységeket először átalakítaná.

Két másik általános módszer létezik Boyle törvényének képletének kifejezésére.

E törvény szerint állandó hőmérsékleten a nyomás és térfogat szorzata állandó:

PV = c

vagy

P ∝ 1 / V

Az 1 liter térfogatú gáz 20 atm nyomáson van. A szelep lehetővé teszi a gáz áramlását egy 12 literes tartályba, összekapcsolva a két tartályt. Mekkora a gáz végső nyomása?

A probléma elindításához egy jó módszer, ha kiírja a képletet Boyle törvénye és azonosítsa, mely változókat ismeri és melyeket kell még megtalálni.

A képlet:

P₁V₁ = P₂V₂

Tudod:

Kezdeti nyomás P₁ = 20 atm
Kezdeti térfogat V₁ = 1 L
V végső térfogat₂ = 1 L + 12 L = 13 L
végső nyomás P₂ = változó a kereséshez

P₁V₁ = P₂V₂

Az egyenlet mindkét oldalát V-el osztva₂ ad neked:

P₁V₁ / V₂ = P₂

A számok kitöltése:

(20 atm) (1 L) / (13 L) = végső nyomás

végső nyomás = 1,54 atm (nem a megfelelő számú jelentős szám, csak hogy tudd)

Ha továbbra is zavarban van, érdemes áttekinteni egy másik Boyle-törvényi probléma.

• Boyle törvénye volt az első olyan fizikai törvény, amelyet egyenletként írtak le, amely két változó függését írja le. Ezt megelőzően egy változó volt minden, amit megkapott.
• Boyle törvényét Boyle-Mariotte törvénynek vagy Mariotte törvénynek is nevezik. Az angol-ír Boyle 1662-ben tette közzé törvényét, de Edme Mariotte francia fizikus 1679-ben önállóan állította fel ugyanezt a kapcsolatot.
• Bár Boyle törvénye leírja az ideális gáz viselkedését, alkalmazható valós gázokra normál hőmérsékleten és alacsony (rendes) nyomáson. A hőmérséklet és a nyomás növekedésével a gázok kezdik eltérni az ideális gázszabály változásaitól.

Boyle törvénye nem az egyetlen ideális eset az ideális gázszabályról. Két másik közös törvény Károly törvénye (állandó nyomás) és Gay-Lussac törvénye (állandó térfogat).