La Boyles lov den ble oppdaget av Robert Boyle på XNUMX-tallet og la grunnlaget for å forklare forholdet mellom trykk og volum i gasser. Gjennom en rekke eksperimenter klarte han å vise at hvis temperaturen er konstant, reduserer en gass volumet når den utsettes for mer trykk, og øker i volum hvis trykket reduseres.
I denne artikkelen skal vi fortelle deg alt du trenger å vite om Boyles lov, dens egenskaper og viktighet.
Hovedkarakteristikker
I 1662 oppdaget Robert Boyle at trykket som utøves på en gass er omvendt proporsjonal med volum og antall mol ved konstant temperatur. Med andre ord, hvis trykket på en gass dobles, den samme gassen vil bli komprimert og volumet vil bli halvert.
Ettersom volumet av beholderen som inneholder gassen øker, øker også avstanden partiklene må reise før de kolliderer med beholderveggene. Denne økningen i avstand gjør at frekvensen av støtene reduseres, slik at trykket på veggen er mindre enn før da volumet var mindre.
Boyles lov ble først oppdaget i 1662 av Robert Boyle. Edme Mariotte var en annen vitenskapsmann som tenkte og kom til de samme konklusjonene som Boyle, men Mariotte offentliggjorde ikke arbeidet sitt før i 1676. Det er derfor vi i mange bøker finner denne loven kalt Boyle og Mariots lov Boyle-Mariots lov, også kjent som Mattuts lov, utviklet av den britiske fysikeren og kjemikeren Robert Den ble formulert uavhengig av Boyle og den franske fysikeren og botanikeren Edmé Mattout.
Det refererer til en av lovene som relaterer volumet og trykket til en gass til en viss mengde gass som holdes ved en konstant temperatur. Boyles lov sier følgende: Trykket som utøves av en kraft er fysisk omvendt proporsjonalt med volumet av gassformig materiale så lenge temperaturen forblir konstant. Eller mer enkelt, vi kan tolke det som: ved en høyere konstant temperatur er volumet av en fast gassmasse omvendt proporsjonal med det konstante trykket den utøver.
Eksperimenter og anvendelser av Boyles lov
For å bevise teorien om Boyles lov, var Mariot ansvarlig for å introdusere gass i en sylinder med et stempel og var i stand til å verifisere de forskjellige trykkene som ble opprettet når stempelet gikk ned. Det er utledet fra dette eksperimentet at når volumet øker, synker trykket.
Boyles lov har mange anvendelser i moderne liv, blant dem kan vi nevne for eksempel dykking, dette er fordi dykkeren må utvise luften fra lungene når de stiger opp fordi den utvider seg når trykket synker, hvis ikke det kan forårsake vevsskade.
Det finnes i alt utstyr som bruker eller drives av pneumatisk kraft, for eksempel robotarmer som bruker komponenter som pneumatiske stempler, aktuatorer, trykkregulatorer og trykkavlastningsventiler.
Bensin-, gass- eller dieselmotorer bruker også Boyles lov under intern forbrenning, fordi første gang luft kommer inn i sylinderen med volum og trykk, andre gang reduserer den volumet ved å øke trykket.
Biler har kollisjonsputesystemer som fungerer ved å drive ut en viss mengde luft eller gass fra et kammer som når den utvendige kollisjonsputen, hvor trykket synker og volumet øker ved å holde en konstant temperatur.
Boyles lov er veldig viktig i dag fordi det er loven som taler til oss og forklarer oppførselen til gasser. Det forklarer definitivt at trykket og volumet til en gass er omvendt proporsjonale med hverandre. Derfor, når trykk påføres en gass, reduseres volumet og trykket øker.
ideell gassmodell
Boyle-Mariotte-loven gjelder for såkalte ideelle gasser, en teoretisk modell som i stor grad forenkler oppførselen til enhver gass, forutsatt:
- gassmolekyler de er så små at det ikke er nødvendig å tenke på størrelsen, spesielt med tanke på at dette er mye mindre enn avstanden de reiser.
- Videre molekylene samhandler knapt, bortsett fra når de kolliderer veldig kort, og når de gjør det, er kollisjonen elastisk, så både momentum og kinetisk energi bevares.
- Anta til slutt at denne kinetiske energien er proporsjonal med temperaturen til den gassformige prøven, dvs. jo mer agiterte partiklene er, jo høyere temperatur.
Lette gasser, uavhengig av deres identitet, følger disse retningslinjene veldig strengt under standardforhold for temperatur og trykk (dvs.: 0ºC og atmosfærisk trykk (1 atmosfære). For disse gassene beskriver Boyle-Mariotte-loven deres oppførsel svært nøyaktig. .
Siden P∙V er konstant ved en gitt temperatur, hvis trykket på gassen endres, endres volumet slik at produktet forblir det samme, så i to forskjellige tilstander 1 og 2, kan likheten uttrykkes som følger:
P1∙V1 = P2∙V2
Når du så kjenner en tilstand, pluss en variabel fra den andre staten, kan du kjenne den manglende variabelen ved å fjerne den fra Boyle-Mariot-loven.
Historien om Boyles lov
britisk kjemiker. Pioner innen eksperimenter innen kjemi, spesielt i egenskapene til gasser,
Robert Boyles avhandling om oppførselen til materie på partikkelnivå var en forløper for den moderne teorien om kjemiske elementer. Han var også et grunnleggende medlem av Royal Society of London.
Robert Boyle ble født i en adelig familie i Irland og gikk på de beste engelske og europeiske skolene. Fra 1656 til 1668 tjente han som Robert Hookes assistent ved Oxford University, og samarbeidet med ham om en serie eksperimenter som bestemte de fysiske egenskapene til luft og hvordan den brenner, puster og overfører lyd.
Resultatene av disse bidragene ble samlet i deres «Nye fysisk-mekaniske eksperimenter på luftens elastisitet og dens effekter» (1660). I den andre utgaven av dette verket (1662) avslørte han den berømte egenskapen til gasser, Boyle-Mariotte-loven, som sa at volumet som okkuperes av en gass ved konstant temperatur er omvendt proporsjonal med dens trykk. I dag er det kjent at denne loven bare oppfylles når den teoretiske ideelle oppførselen til gasser er akseptert.
Jeg håper at du med denne informasjonen kan lære mer om Boyles lov, dens egenskaper og anvendelser i vitenskapens verden.