Boylen laki

poikanen mariotte

La Boylen laki sen löysi Robert Boyle XNUMX-luvulla ja loi perustan selittämään kaasujen paineen ja tilavuuden välistä suhdetta. Koesarjan avulla hän onnistui osoittamaan, että jos lämpötila on vakio, kaasu pienentää tilavuuttaan, kun siihen kohdistuu enemmän painetta, ja lisää tilavuutta, jos painetta alennetaan.

Tässä artikkelissa kerromme sinulle kaiken, mitä sinun tulee tietää Boylen laista, sen ominaisuuksista ja tärkeydestä.

Tärkeimmät ominaisuudet

boylen laki

Vuonna 1662 Robert Boyle havaitsi, että kaasuun kohdistuva paine on kääntäen verrannollinen sen tilavuuteen ja moolien määrään vakiolämpötilassa. Toisin sanoen, jos kaasuun kohdistettu paine kaksinkertaistuu, sama kaasu puristetaan ja sen tilavuus puolittuu.

Kun kaasua sisältävän säiliön tilavuus kasvaa, kasvaa myös matka, jonka hiukkasten on kuljettava ennen kuin ne törmäävät säiliön seinämiin. Tämä etäisyyden lisäys mahdollistaa iskujen taajuuden pienenemisen, jolloin seinään kohdistuva paine on pienempi kuin ennen, kun tilavuus oli pienempi.

Boylen lain löysi ensimmäisen kerran vuonna 1662 Robert Boyle. Edme Mariotte oli toinen tiedemies, joka ajatteli ja tuli samoihin johtopäätöksiin kuin BoyleMariotte julkaisi työnsä kuitenkin vasta vuonna 1676. Siksi monista kirjoista löytyy tämä laki nimeltä Boyle ja Mariotin laki Boyle-Mariot'n laki, joka tunnetaan myös nimellä Mattutin laki, jonka on kehittänyt brittiläinen fyysikko ja kemisti Robert Se on muotoiltu itsenäisesti Boyle ja ranskalainen fyysikko ja kasvitieteilijä Edmé Mattout.

Se viittaa yhteen lakiin, jotka yhdistävät kaasun tilavuuden ja paineen tiettyyn määrään kaasua, jota pidetään vakiolämpötilassa. Boylen laki sanoo seuraavaa: Voiman kohdistama paine on fysikaalisesti kääntäen verrannollinen kaasumaisen aineen tilavuuteen niin kauan kuin sen lämpötila pysyy vakiona. Tai yksinkertaisemmin voimme tulkita sen seuraavasti: korkeammassa vakiolämpötilassa kiinteän kaasumassan tilavuus on kääntäen verrannollinen sen kohdistamaan vakiopaineeseen.

Boylen lain kokeet ja sovellukset

boylen laki kemia

Todistaakseen Boylen lain teorian Mariot vastasi kaasun syöttämisestä sylinteriin männän avulla ja pystyi varmistamaan eri paineet, jotka syntyivät männän laskeutuessa. Tästä kokeesta päätellään, että kun tilavuus kasvaa, paine laskee.

Boylen lailla on monia sovelluksia nykyelämässä, joista voidaan mainita esimerkiksi sukellus, tämä johtuu siitä, että sukeltaja joutuu poistamaan ilmaa keuhkoistaan ​​nouseessaan, koska se laajenee paineen laskiessa, jos näin ei tehdä, se voi aiheuttaa kudosvaurioita.

Sitä löytyy kaikista laitteista, jotka käyttävät pneumaattista voimaa tai saavat virtansa pneumaattisesta voimasta, kuten robottikäsivarsista, jotka käyttävät pneumaattisia mäntiä, toimilaitteita, paineensäätimiä ja paineenalennusventtiilejä.

Bensiini-, kaasu- tai dieselmoottoreissa käytetään myös Boylen lakia palamisen aikana, koska ensimmäisellä kerralla ilma tulee sylinteriin tilavuuden ja paineen kanssa, toisella kerralla se pienentää tilavuutta lisäämällä painetta.

Autoissa on turvatyynyjärjestelmät, jotka toimivat poistamalla tietyn määrän ilmaa tai kaasua kammiosta, joka saavuttaa ulkoturvatyynyn, jossa paine laskee ja tilavuus kasvaa pitäen vakiona lämpötilaa.

Boylen laki on erittäin tärkeä nykyään, koska se on laki, joka puhuu meille ja selittää kaasujen käyttäytymisen. Se selittää ehdottomasti sen, että kaasun paine ja tilavuus ovat kääntäen verrannollisia toisiinsa. Siksi, kun kaasuun kohdistetaan painetta, sen tilavuus pienenee ja paine kasvaa.

ihanteellinen kaasumalli

poikaset laitteet

Boyle-Mariotten laki koskee niin sanottuja ihanteellisia kaasuja, teoreettinen malli, joka yksinkertaistaa suuresti minkä tahansa kaasun käyttäytymistä olettaen:

  • kaasumolekyylejä ne ovat niin pieniä, että niiden kokoa ei tarvitse ajatella, varsinkin kun otetaan huomioon, että tämä on paljon pienempi kuin heidän kulkema matka.
  • Lisäksi, molekyylit tuskin ovat vuorovaikutuksessa, paitsi silloin, kun ne törmäävät hyvin lyhyesti, ja törmäys on elastinen, joten sekä liikemäärä että liike-energia säilyvät.
  • Lopuksi oletetaan, että tämä kineettinen energia on verrannollinen kaasumaisen näytteen lämpötilaan, eli mitä levottomemmin hiukkaset ovat, sitä korkeampi lämpötila.

Kevyet kaasut, niiden identiteetistä riippumatta, noudattavat näitä ohjeita erittäin tarkasti normaaleissa lämpötila- ja paineolosuhteissa (eli: 0 ºC ja ilmanpaine (1 ilmakehä). Boyle-Mariotten laki kuvaa näiden kaasujen käyttäytymistä erittäin tarkasti.

Koska P∙V on vakio tietyssä lämpötilassa, jos kaasun paine muuttuu, tilavuus muuttuu niin, että tulo pysyy samana, joten kahdessa eri tilassa 1 ja 2 yhtäläisyys voidaan ilmaista seuraavasti:

P1∙V1 = P2∙V2

Sitten kun tiedät yhden tilan ja toisen tilan muuttujan, voit tietää puuttuvan muuttujan poistamalla sen Boyle-Mariotin laista.

Boylen lain historia

brittiläinen kemisti. Kokeiden edelläkävijä kemian alalla, erityisesti kaasujen ominaisuuksissa,

Robert Boylen väitöskirja aineen käyttäytymisestä partikkelitasolla oli edeltäjä nykyaikaiselle kemiallisten alkuaineiden teorialle. Hän oli myös Lontoon Royal Societyn perustajajäsen.

Robert Boyle syntyi aatelisperheeseen Irlannissa ja kävi parhaita englantilaisia ​​ja eurooppalaisia ​​kouluja. Vuodesta 1656 vuoteen 1668 hän toimi Robert Hooken assistenttina Oxfordin yliopistossa ja teki yhteistyötä hänen kanssaan sarjassa kokeita, joissa määritettiin ilman fysikaaliset ominaisuudet ja kuinka se palaa, hengittää ja välittää ääntä.

Näiden lahjoitusten tulokset kerättiin heidän «Uusia fysikaalis-mekaanisia kokeita ilman joustavuudesta ja sen vaikutuksista» (1660). Tämän teoksen toisessa painoksessa (1662) hän paljasti kaasujen kuuluisan ominaisuuden, Boyle-Mariotten lain, jonka mukaan kaasun tilavuus vakiolämpötilassa on kääntäen verrannollinen sen paineeseen. Nykyään tiedetään, että tämä laki täyttyy vain, kun kaasujen teoreettinen ihanteellinen käyttäytyminen hyväksytään.

Toivon, että näiden tietojen avulla voit oppia lisää Boylen laista, sen ominaisuuksista ja sovelluksista tieteen maailmassa.


Ole ensimmäinen kommentti

Jätä kommentti

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *

*

*

  1. Vastuussa tiedoista: Miguel Ángel Gatón
  2. Tietojen tarkoitus: Roskapostin hallinta, kommenttien hallinta.
  3. Laillistaminen: Suostumuksesi
  4. Tietojen välittäminen: Tietoja ei luovuteta kolmansille osapuolille muutoin kuin lain nojalla.
  5. Tietojen varastointi: Occentus Networks (EU) isännöi tietokantaa
  6. Oikeudet: Voit milloin tahansa rajoittaa, palauttaa ja poistaa tietojasi.