La Lögmál Boyle það var uppgötvað af Robert Boyle á XNUMX. öld og lagði grunninn að því að útskýra sambandið milli þrýstings og rúmmáls í lofttegundum. Með röð tilrauna tókst honum að sýna fram á að ef hitastigið er stöðugt minnkar gas rúmmál sitt þegar það verður fyrir meiri þrýstingi og eykst að rúmmáli ef þrýstingurinn minnkar.
Í þessari grein ætlum við að segja þér allt sem þú þarft að vita um lög Boyle, eiginleika þess og mikilvægi.
helstu eiginleikar
Árið 1662 uppgötvaði Robert Boyle að þrýstingurinn sem beitt er á gas er í öfugu hlutfalli við rúmmál þess og fjölda móla við stöðugt hitastig. Með öðrum orðum, ef þrýstingurinn sem beitt er á gas er tvöfaldaður, sama gasi verður þjappað saman og rúmmál þess minnkað um helming.
Eftir því sem rúmmál ílátsins sem inniheldur gasið eykst eykst vegalengdin sem agnirnar þurfa að ferðast áður en þær rekast á veggi ílátsins. Þessi aukning á fjarlægð gerir það að verkum að tíðni högganna minnkar, þannig að þrýstingurinn á vegginn er minni en áður þegar rúmmálið var minna.
Lögmál Boyle var fyrst uppgötvað árið 1662 af Robert Boyle. Edme Mariotte var annar vísindamaður sem hugsaði og komst að sömu niðurstöðu og Boyle, þó gerði Mariotte ekki verk sín opinber fyrr en 1676. Þess vegna finnum við í mörgum bókum þetta lögmál sem kallast Boyle og lögmál Mariots Lögmál Boyle-Mariots, einnig þekkt sem lögmál Mattuts, þróað af breska eðlis- og efnafræðingnum Robert. Það var mótað. sjálfstætt af Boyle og franska eðlisfræðingnum og grasafræðingnum Edmé Mattout.
Það vísar til eins af lögmálunum sem tengja rúmmál og þrýsting gass við ákveðið magn af gasi sem haldið er við stöðugt hitastig. Lögmál Boyle segir eftirfarandi: Þrýstingurinn sem kraftur beitir er eðlisfræðilega í öfugu hlutfalli við rúmmál loftkennds efnis svo framarlega sem hitastig þess helst stöðugt. Eða einfaldara, við getum túlkað það sem: við hærra stöðugt hitastig er rúmmál fasts massa gass í öfugu hlutfalli við stöðugan þrýsting sem það hefur.
Tilraunir og beiting laga Boyle
Til að sanna kenninguna um lögmál Boyle, sá Mariot um að koma gasi inn í strokk með stimpli og gat sannreynt mismunandi þrýsting sem myndaðist þegar stimpillinn fór niður. Það er ályktað af þessari tilraun að þegar rúmmálið eykst minnkar þrýstingurinn.
Lög Boyle eiga sér margar beitingar í nútíma lífi, þar á meðal má nefna köfun, þetta er vegna þess að kafarinn þarf að reka loftið úr lungum þegar hann fer upp vegna þess að það þenst út þegar þrýstingurinn minnkar, ef það er ekki gert getur það valdið vefjaskemmdum.
Það er að finna í öllum búnaði sem notar eða er knúinn af pneumatic power, svo sem vélfærabúnaði sem nota íhluti eins og pneumatic stimpla, hreyfla, þrýstijafnara og þrýstijafnara.
Bensín-, gas- eða dísilvélar nota einnig lögmál Boyle við bruna, því í fyrra skiptið fer loft inn í strokkinn með rúmmáli og þrýstingi, í seinna skiptið minnkar það rúmmál með því að auka þrýsting.
Bílar eru með loftpúðakerfi sem virka þannig að ákveðið magn af lofti eða gasi er eytt úr hólfinu sem nær að ytri loftpúðanum, þar sem þrýstingurinn minnkar og rúmmálið eykst við að halda stöðugu hitastigi.
Lögmál Boyle er mjög mikilvægt í dag því það er lögmálið sem talar til okkar og útskýrir hegðun lofttegunda. Það skýrir örugglega að þrýstingur og rúmmál gass eru í öfugu hlutfalli við hvort annað. Þess vegna, þegar þrýstingi er beitt á gas, minnkar rúmmál hennar og þrýstingur hennar eykst.
tilvalin gasgerð
Boyle-Mariotte lögmálið gildir um svokallaðar hugsjónalofttegundir, fræðilegt líkan sem einfaldar mjög hegðun hvers kyns gass, að því gefnu:
- gas sameindir þær eru svo litlar að ekki þarf að hugsa um stærð þeirra, sérstaklega í ljósi þess að þetta er miklu minna en vegalengdin sem þeir ferðast.
- Að auki, sameindirnar hafa varla samskipti, nema þegar þeir rekast mjög stutt, og þegar þeir gera það, er áreksturinn teygjanlegur, þannig að bæði skriðþunga og hreyfiorka varðveitast.
- Segjum að lokum að þessi hreyfiorka sé í réttu hlutfalli við hitastig gassýnisins, þ.e. því meira sem agnirnar eru í uppnámi, því hærra er hitastigið.
Léttar lofttegundir, óháð því hver þær eru, fylgja þessum leiðbeiningum mjög strangt við staðlaðar aðstæður varðandi hitastig og þrýsting (þ.e.: 0ºC og loftþrýstingur (1 andrúmsloft). Fyrir þessar lofttegundir lýsir Boyle-Mariotte lögin hegðun þeirra mjög nákvæmlega. .
Þar sem P∙V er stöðugt við tiltekið hitastig, ef þrýstingur gassins breytist, breytist rúmmálið þannig að afurðin helst sú sama, þannig að í tveimur mismunandi ástandi 1 og 2, er hægt að gefa upp jöfnuðinn sem hér segir:
P1∙V1 = P2∙V2
Síðan þegar þú þekkir eitt ástand, plús breytu frá hinu ríkinu, geturðu þekkt breytuna sem vantar með því að fjarlægja hana úr Boyle-Mariot lögunum.
Saga lögmáls Boyle
breskur efnafræðingur. Brautryðjandi tilrauna á sviði efnafræði, sérstaklega í eiginleikum lofttegunda,
Ritgerð Robert Boyle um hegðun efnis á agnastigi var undanfari nútímakenningar um efnafræðileg frumefni. Hann var einnig stofnmeðlimur Royal Society of London.
Robert Boyle fæddist í aðalsfjölskyldu á Írlandi og gekk í bestu ensku og evrópsku skólana. Frá 1656 til 1668 starfaði hann sem aðstoðarmaður Robert Hooke við Oxford háskóla og vann með honum í röð tilrauna sem ákváðu eðliseiginleika lofts og hvernig það brennur, andar og sendir hljóð.
Niðurstöður þessara framlaga voru safnaðar saman í þeirra „Nýjar eðlisfræðilegar og vélrænar tilraunir um mýkt lofts og áhrif þess» (1660). Í annarri útgáfu þessa rits (1662) afhjúpaði hann fræga eiginleika lofttegunda, Boyle-Mariotte lögmálið, sem sagði að rúmmál gass við stöðugt hitastig sé í öfugu hlutfalli við þrýsting þess. Í dag er vitað að þetta lögmál er aðeins uppfyllt þegar fræðileg hugsjónahegðun lofttegunda er samþykkt.
Ég vona að með þessum upplýsingum getið þið lært meira um lög Boyle, einkenni þeirra og notkun í heimi vísinda.