La Boyles lov det blev opdaget af Robert Boyle i det XNUMX. århundrede og lagde grundlaget for at forklare forholdet mellem tryk og volumen til stede i gasser. Gennem en række eksperimenter lykkedes det ham at vise, at hvis temperaturen er konstant, reducerer en gas sin volumen, når den udsættes for mere tryk, og stiger i volumen, hvis trykket reduceres.
I denne artikel vil vi fortælle dig alt, hvad du behøver at vide om Boyles lov, dens karakteristika og vigtighed.
Vigtigste funktioner
I 1662 opdagede Robert Boyle, at trykket på en gas er omvendt proportional med dens volumen og antal mol ved konstant temperatur. Med andre ord, hvis trykket på en gas fordobles, den samme gas vil blive komprimeret, og dens volumen vil blive halveret.
Efterhånden som volumenet af beholderen, der indeholder gassen, øges, øges den afstand, partiklerne skal tilbagelægge, før de kolliderer med beholderens vægge. Denne stigning i afstanden tillader stødfrekvensen at falde, så trykket på væggen er mindre end før, da volumen var mindre.
Boyles lov blev først opdaget i 1662 af Robert Boyle. Edme Mariotte var en anden videnskabsmand, der tænkte og kom til de samme konklusioner som BoyleMariotte offentliggjorde dog først sit arbejde i 1676. Derfor finder vi i mange bøger denne lov kaldet Boyle og Mariots lov Boyle-Mariots lov, også kendt som Mattuts lov, udviklet af den britiske fysiker og kemiker Robert. Den blev formuleret. uafhængigt af Boyle og den franske fysiker og botaniker Edmé Mattout.
Det henviser til en af de love, der relaterer volumen og tryk af en gas til en vis mængde gas, der holdes ved en konstant temperatur. Boyles lov siger følgende: Trykket, der udøves af en kraft, er fysisk omvendt proportional med volumenet af gasformigt stof, så længe dets temperatur forbliver konstant. Eller mere enkelt, vi kan fortolke det som: ved en højere konstant temperatur er volumenet af en fast gasmasse omvendt proportional med det konstante tryk, den udøver.
Eksperimenter og anvendelser af Boyles lov
For at bevise teorien om Boyles lov var Mariot ansvarlig for at indføre gas i en cylinder med et stempel og var i stand til at verificere de forskellige tryk, der blev skabt, da stemplet faldt. Det udledes af dette eksperiment, at når volumenet stiger, falder trykket.
Boyles lov har mange anvendelser i det moderne liv, blandt hvilke vi for eksempel kan nævne dykning, dette skyldes, at dykkeren skal uddrive luften fra sine lunger, når den stiger op, fordi den udvider sig, når trykket falder, hvis ikke det kan forårsage vævsskade.
Det findes i alt udstyr, der bruger eller drives af pneumatisk kraft, såsom robotarme, der bruger komponenter såsom pneumatiske stempler, aktuatorer, trykregulatorer og overtryksventiler.
Benzin-, gas- eller dieselmotorer bruger også Boyles lov under intern forbrænding, fordi første gang luft kommer ind i cylinderen med volumen og tryk, anden gang reducerer den volumen ved at øge trykket.
Biler har airbagsystemer, der virker ved at udstøde en vis mængde luft eller gas fra et kammer, der når den udvendige airbag, hvor trykket falder og volumen stiger ved at holde en konstant temperatur.
Boyles lov er meget vigtig i dag, fordi det er loven, der taler til os og forklarer gassers adfærd. Det forklarer bestemt, at trykket og volumen af en gas er omvendt proportional med hinanden. Derfor, når tryk påføres en gas, falder dens volumen, og dens tryk stiger.
ideel gasmodel
Boyle-Mariotte-loven gælder for såkaldte ideelle gasser, en teoretisk model, der i høj grad forenkler opførsel af enhver gas, forudsat:
- gasmolekyler de er så små, at det ikke er nødvendigt at tænke på deres størrelse, især i betragtning af, at dette er meget mindre end den afstand, de rejser.
- Derudover molekylerne vekselvirker næsten ikke, undtagen når de kolliderer meget kortvarigt, og når de gør det, er kollisionen elastisk, så både momentum og kinetisk energi bevares.
- Antag endelig, at denne kinetiske energi er proportional med temperaturen af den gasformige prøve, dvs. jo mere agiterede partiklerne, jo højere temperatur.
Lette gasser, uanset deres identitet, følger disse retningslinjer meget strengt under standardbetingelser for temperatur og tryk (dvs.: 0ºC og atmosfærisk tryk (1 atmosfære). For disse gasser beskriver Boyle-Mariotte-loven deres adfærd meget præcist. .
Da P∙V er konstant ved en given temperatur, ændres volumen, hvis gastrykket ændres, således at produktet forbliver det samme, så i to forskellige tilstande 1 og 2 kan ligheden udtrykkes som følger:
P1∙V1 = P2∙V2
Hvis du så kender en tilstand plus en variabel fra den anden stat, kan du kende den manglende variabel ved at fjerne den fra Boyle-Mariot-loven.
Boyles lovs historie
britisk kemiker. Pioner inden for eksperimenter inden for kemi, især i gassers egenskaber,
Robert Boyles afhandling om stofs adfærd på partikelniveau var en forløber for den moderne teori om kemiske grundstoffer. Han var også et stiftende medlem af Royal Society of London.
Robert Boyle blev født i en adelig familie i Irland og gik på de bedste engelske og europæiske skoler. Fra 1656 til 1668 tjente han som Robert Hookes assistent ved Oxford University og samarbejdede med ham om en række eksperimenter, der bestemte luftens fysiske egenskaber, og hvordan den brænder, ånder og transmitterer lyd.
Resultaterne af disse bidrag blev samlet i deres "Nye fysisk-mekaniske eksperimenter om luftens elasticitet og dens virkninger» (1660). I den anden udgave af dette værk (1662) afslørede han den berømte egenskab ved gasser, Boyle-Mariotte-loven, som sagde, at det volumen, der optages af en gas ved konstant temperatur, er omvendt proportional med dens tryk. I dag er det kendt, at denne lov kun er opfyldt, når den teoretiske ideelle opførsel af gasser er accepteret.
Jeg håber, at du med denne information kan lære mere om Boyles lov, dens karakteristika og anvendelser i videnskabens verden.