La Boila likums to XNUMX. gadsimtā atklāja Roberts Boils, un tas lika pamatus, lai izskaidrotu attiecības starp spiedienu un gāzēs esošo tilpumu. Veicot virkni eksperimentu, viņam izdevās pierādīt, ka, ja temperatūra ir nemainīga, gāze samazina savu tilpumu, kad tā tiek pakļauta lielākam spiedienam, un palielinās tilpums, ja spiediens tiek samazināts.
Šajā rakstā mēs jums pastāstīsim visu, kas jums jāzina par Boila likumu, tā īpašībām un nozīmi.
galvenās iezīmes
1662. gadā Roberts Boils atklāja, ka spiediens, kas iedarbojas uz gāzi, ir apgriezti proporcionāls tās tilpumam un molu skaitam nemainīgā temperatūrā. Citiem vārdiem sakot, ja gāzei pieliktais spiediens tiek dubultots, tā pati gāze tiks saspiesta un tās tilpums samazināsies uz pusi.
Palielinoties tvertnes tilpumam, kurā atrodas gāze, palielinās arī attālums, kas daļiņām jānobrauc pirms sadursmes ar tvertnes sienām. Šis attāluma palielinājums ļauj samazināt triecienu biežumu, tāpēc spiediens uz sienu ir mazāks nekā iepriekš, kad tilpums bija mazāks.
Boila likumu pirmo reizi 1662. gadā atklāja Roberts Boils. Edme Mariote bija vēl viens zinātnieks, kurš domāja un nonāca pie tādiem pašiem secinājumiem kā Boilstomēr Mariota savu darbu publiskoja tikai 1676. gadā. Tāpēc daudzās grāmatās mēs atrodam šo likumu, ko sauc par Boila likumu un Mario likumu, Boila-Mario likumu, kas pazīstams arī kā Mamuta likums, kuru izstrādāja britu fiziķis un ķīmiķis Roberts. Tas tika formulēts. neatkarīgi Boils un franču fiziķis un botāniķis Edmē Meto.
Tas attiecas uz vienu no likumiem, kas saista gāzes tilpumu un spiedienu ar noteiktu gāzes daudzumu, kas tiek uzturēts nemainīgā temperatūrā. Boila likums nosaka sekojošo: Spiediens, ko rada spēks, ir fiziski apgriezti proporcionāls gāzveida vielas tilpumam, kamēr tās temperatūra paliek nemainīga. Vai vienkāršāk, mēs to varam interpretēt šādi: augstākā nemainīgā temperatūrā fiksētas gāzes masas tilpums ir apgriezti proporcionāls tās radītajam pastāvīgajam spiedienam.
Boila likuma eksperimenti un pielietojumi
Lai pierādītu Boila likuma teoriju, Mariots bija atbildīgs par gāzes ievadīšanu cilindrā ar virzuli un spēja pārbaudīt atšķirīgos spiedienus, kas radās virzulim nolaižoties. No šī eksperimenta var secināt, ka, palielinoties tilpumam, spiediens samazinās.
Boila likumam mūsdienu dzīvē ir daudz pielietojumu, starp kuriem var minēt, piemēram, niršanu, tas ir tāpēc, ka nirējam ir jāizdzen gaiss no plaušām, kāpjot augšup, jo tas izplešas, samazinoties spiedienam, pretējā gadījumā tas var izraisīt audu bojājumus.
Tas ir atrodams visās iekārtās, kuras izmanto vai tiek darbinātas ar pneimatisko jaudu, piemēram, robotizētajās rokās, kas izmanto tādas sastāvdaļas kā pneimatiskie virzuļi, izpildmehānismi, spiediena regulatori un spiediena samazināšanas vārsti.
Arī benzīna, gāzes vai dīzeļa dzinējos iekšdedzes laikā tiek izmantots Boila likums, jo pirmajā reizē gaiss iekļūst cilindrā ar tilpumu un spiedienu, otrajā reizē tas samazina tilpumu, palielinot spiedienu.
Automašīnām ir gaisa spilvenu sistēmas, kas darbojas, izspiežot noteiktu gaisa vai gāzes daudzumu no kameras, kas sasniedz ārējo gaisa spilvenu, kur spiediens samazinās un tilpums palielinās, saglabājot nemainīgu temperatūru.
Boila likums mūsdienās ir ļoti svarīgs, jo tas ir likums, kas uzrunā mūs un izskaidro gāzu uzvedību. Tas noteikti izskaidro, ka gāzes spiediens un tilpums ir apgriezti proporcionāli viens otram. Tāpēc, kad gāzei tiek izdarīts spiediens, tās tilpums samazinās un spiediens palielinās.
ideāls gāzes modelis
Boila-Mariota likums attiecas uz tā sauktajām ideālajām gāzēm, teorētiskais modelis, kas ievērojami vienkāršo jebkuras gāzes darbību, pieņemot:
- gāzes molekulas tie ir tik mazi, ka nav jādomā par to izmēru, jo īpaši ņemot vērā, ka tas ir daudz mazāks nekā attālums, ko viņi veic.
- Turklāt, molekulas tik tikko mijiedarbojas, izņemot gadījumus, kad tie saduras ļoti īsi, un kad tie notiek, sadursme ir elastīga, tāpēc tiek saglabāts gan impulss, gan kinētiskā enerģija.
- Visbeidzot, pieņemsim, ka šī kinētiskā enerģija ir proporcionāla gāzveida parauga temperatūrai, tas ir, jo vairāk satrauktas daļiņas, jo augstāka temperatūra.
Vieglās gāzes, neatkarīgi no to identitātes, ļoti stingri ievēro šīs vadlīnijas standarta temperatūras un spiediena apstākļos (ti: 0ºC un atmosfēras spiediens (1 atmosfēra). Šīm gāzēm Boila-Mariota likums ļoti precīzi apraksta to uzvedību. .
Tā kā P∙V noteiktā temperatūrā ir nemainīgs, ja mainās gāzes spiediens, tilpums mainās tā, ka produkts paliek nemainīgs, tāpēc divos dažādos stāvokļos 1 un 2 vienādību var izteikt šādi:
P1∙V1 = P2∙V2
Tad, zinot vienu stāvokli, kā arī mainīgo no otra stāvokļa, jūs varat uzzināt trūkstošo mainīgo, noņemot to no Boila-Mario likuma.
Boila likuma vēsture
britu ķīmiķis. Eksperimentu pionieris ķīmijas jomā, īpaši gāzu īpašību jomā,
Roberta Boila disertācija par matērijas uzvedību daļiņu līmenī bija mūsdienu ķīmisko elementu teorijas priekštecis. Viņš bija arī Londonas Karaliskās biedrības dibinātājs.
Roberts Boils dzimis dižciltīgā ģimenē Īrijā un apmeklējis labākās angļu un Eiropas skolas. No 1656. līdz 1668. gadam viņš strādāja par Roberta Huka asistentu Oksfordas universitātē, sadarbojoties ar viņu virknē eksperimentu, kas noteica gaisa fizikālās īpašības un to, kā tas deg, elpo un pārraida skaņu.
Šo ieguldījumu rezultāti tika apkopoti savās «Jauni fizikāli mehāniski eksperimenti par gaisa elastību un tās ietekmi» (1660). Šī darba otrajā izdevumā (1662) viņš atklāja slaveno gāzu īpašību Boila-Mariota likumu, kas noteica, ka gāzes aizņemtais tilpums nemainīgā temperatūrā ir apgriezti proporcionāls tās spiedienam. Mūsdienās ir zināms, ka šis likums tiek izpildīts tikai tad, ja tiek pieņemta gāzu teorētiskā ideālā uzvedība.
Es ceru, ka ar šo informāciju jūs varat uzzināt vairāk par Boila likumu, tā īpašībām un pielietojumu zinātnes pasaulē.