பாய்லின் சட்டம்

La பாய்லின் சட்டம் இது XNUMX ஆம் நூற்றாண்டில் ராபர்ட் பாயில் என்பவரால் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது மற்றும் வாயுக்களில் இருக்கும் அழுத்தம் மற்றும் அளவு ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான தொடர்பை விளக்குவதற்கு அடித்தளம் அமைத்தது. தொடர்ச்சியான சோதனைகள் மூலம், வெப்பநிலை நிலையானதாக இருந்தால், ஒரு வாயு அதிக அழுத்தத்திற்கு உட்படுத்தப்படும்போது அதன் அளவைக் குறைக்கிறது என்பதையும், அழுத்தம் குறைக்கப்பட்டால் அதன் அளவு அதிகரிக்கிறது என்பதையும் அவர் காட்ட முடிந்தது.

இந்த கட்டுரையில், பாய்லின் விதி, அதன் பண்புகள் மற்றும் முக்கியத்துவம் பற்றி நீங்கள் தெரிந்து கொள்ள வேண்டிய அனைத்தையும் நாங்கள் உங்களுக்குச் சொல்லப் போகிறோம்.

முக்கிய பண்புகள்

1662 ஆம் ஆண்டில், ராபர்ட் பாயில் ஒரு வாயுவின் மீது செலுத்தப்படும் அழுத்தம் அதன் அளவு மற்றும் நிலையான வெப்பநிலையில் உள்ள மோல்களின் எண்ணிக்கைக்கு நேர்மாறான விகிதத்தில் இருப்பதைக் கண்டுபிடித்தார். வேறு வார்த்தைகளில் கூறுவதானால், ஒரு வாயு மீது அழுத்தம் இருமடங்காக இருந்தால், அதே வாயு சுருக்கப்பட்டு அதன் அளவு பாதியாக குறைக்கப்படும்.

வாயுவைக் கொண்டிருக்கும் கொள்கலனின் அளவு அதிகரிக்கும் போது, ​​கொள்கலன் சுவர்களில் மோதுவதற்கு முன் துகள்கள் பயணிக்க வேண்டிய தூரமும் அதிகரிக்கிறது. தூரத்தின் இந்த அதிகரிப்பு அதிர்ச்சிகளின் அதிர்வெண்ணைக் குறைக்க அனுமதிக்கிறது, எனவே தொகுதி சிறியதாக இருக்கும்போது சுவரில் அழுத்தம் முன்பை விட குறைவாக இருக்கும்.

பாய்லின் விதி முதன்முதலில் 1662 இல் ராபர்ட் பாயில் என்பவரால் கண்டுபிடிக்கப்பட்டது. எட்மே மரியோட் மற்றொரு விஞ்ஞானி ஆவார், அவர் பாய்லின் அதே முடிவுகளுக்கு வந்தார்இருப்பினும், மரியோட் தனது பணியை 1676 வரை பகிரங்கப்படுத்தவில்லை. அதனால்தான் பல புத்தகங்களில் பாயில் மற்றும் மாரியட்டின் சட்டம் பாயில்-மாரியட்ஸ் சட்டம் என்று அழைக்கப்படுவதைக் காண்கிறோம், இது மாட்டுட் விதி என்றும் அழைக்கப்படுகிறது, இது பிரிட்டிஷ் இயற்பியலாளரும் வேதியியலாளருமான ராபர்ட்டால் உருவாக்கப்பட்டது. பாயில் மற்றும் பிரெஞ்சு இயற்பியலாளர் மற்றும் தாவரவியலாளர் எட்மே மாட்டவுட் ஆகியோரால் சுயாதீனமாக.

இது ஒரு நிலையான வெப்பநிலையில் பராமரிக்கப்படும் ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு வாயுவுடன் ஒரு வாயுவின் அளவு மற்றும் அழுத்தத்தை தொடர்புபடுத்தும் சட்டங்களில் ஒன்றைக் குறிக்கிறது. பாய்லின் விதி பின்வருமாறு கூறுகிறது: ஒரு விசையால் ஏற்படும் அழுத்தம் அதன் வெப்பநிலை மாறாமல் இருக்கும் வரை வாயுப் பொருளின் அளவிற்கு உடல் ரீதியாக நேர்மாறான விகிதத்தில் இருக்கும். அல்லது இன்னும் எளிமையாக, நாம் அதை இவ்வாறு விளக்கலாம்: அதிக நிலையான வெப்பநிலையில், ஒரு நிலையான நிறை வாயுவின் அளவு அது செலுத்தும் நிலையான அழுத்தத்திற்கு நேர்மாறான விகிதாசாரமாகும்.

பாயில் விதியின் சோதனைகள் மற்றும் பயன்பாடுகள்

பாய்லின் விதியின் கோட்பாட்டை நிரூபிக்க, பிஸ்டனுடன் சிலிண்டரில் வாயுவை அறிமுகப்படுத்தும் பொறுப்பை மரியாட் கொண்டிருந்தார், மேலும் பிஸ்டன் இறங்கும்போது உருவாக்கப்பட்ட பல்வேறு அழுத்தங்களை சரிபார்க்க முடிந்தது. இச்சோதனையின் மூலம் வால்யூம் அதிகரிக்கும் போது அழுத்தம் குறையும் என்று ஊகிக்கப்படுகிறது.

பாய்லின் விதி நவீன வாழ்வில் பல பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளது, அவற்றில் எடுத்துக்காட்டாக டைவிங்கைக் குறிப்பிடலாம், ஏனென்றால் மூழ்குபவர் மேலே செல்லும் போது நுரையீரலில் இருந்து காற்றை வெளியேற்ற வேண்டும், ஏனெனில் அழுத்தம் குறையும் போது அது விரிவடைகிறது, அவ்வாறு செய்யாவிட்டால் திசு சேதம் ஏற்படலாம்.

நியூமேடிக் பிஸ்டன்கள், ஆக்சுவேட்டர்கள், பிரஷர் ரெகுலேட்டர்கள் மற்றும் பிரஷர் ரிலீப் வால்வுகள் போன்ற கூறுகளைப் பயன்படுத்தும் ரோபோடிக் ஆயுதங்கள் போன்ற நியூமேடிக் சக்தியைப் பயன்படுத்தும் அல்லது இயக்கப்படும் அனைத்து உபகரணங்களிலும் இது காணப்படுகிறது.

பெட்ரோல், எரிவாயு அல்லது டீசல் என்ஜின்கள் உள் எரிப்பு போது பாயில் விதியைப் பயன்படுத்துகின்றன, ஏனெனில் முதல் முறை காற்று சிலிண்டருக்குள் அளவு மற்றும் அழுத்தத்துடன் நுழைகிறது, இரண்டாவது முறை அழுத்தத்தை அதிகரிப்பதன் மூலம் அளவைக் குறைக்கிறது.

கார்களில் ஏர்பேக் அமைப்பு உள்ளது, அவை வெளிப்புற ஏர்பேக்கை அடையும் அறையிலிருந்து ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு காற்று அல்லது வாயுவை வெளியேற்றுவதன் மூலம் வேலை செய்கின்றன. அங்கு அழுத்தம் குறைகிறது மற்றும் தொகுதி அதிகரிக்கிறது நிலையான வெப்பநிலையை பராமரிக்கிறது.

பாய்லின் விதி இன்று மிகவும் முக்கியமானது, ஏனென்றால் அது வாயுக்களின் நடத்தையை நம்முடன் பேசுகிறது மற்றும் விளக்குகிறது. ஒரு வாயுவின் அழுத்தம் மற்றும் கன அளவு ஒன்றுக்கொன்று நேர்மாறான விகிதாச்சாரத்தில் இருப்பதை இது நிச்சயமாக விளக்குகிறது. எனவே, ஒரு வாயு மீது அழுத்தம் கொடுக்கப்படும் போது, ​​அதன் அளவு குறைகிறது மற்றும் அதன் அழுத்தம் அதிகரிக்கிறது.

சிறந்த எரிவாயு மாதிரி

பாயில்-மரியோட் சட்டம் இலட்சிய வாயுக்கள் என்று அழைக்கப்படுவதற்கு பொருந்தும், இது எந்த வாயுவின் நடத்தையையும் பெரிதும் எளிதாக்கும் ஒரு கோட்பாட்டு மாதிரி:

• வாயு மூலக்கூறுகள் அவை மிகவும் சிறியவை, அவற்றின் அளவைப் பற்றி சிந்திக்க வேண்டிய அவசியமில்லை, குறிப்பாக அவர்கள் பயணிக்கும் தூரத்தை விட இது மிகவும் சிறியது என்று கருதுகின்றனர்.
• கூடுதலாக, மூலக்கூறுகள் அரிதாகவே தொடர்பு கொள்கின்றன, அவை மிக சுருக்கமாக மோதும்போது தவிர, மோதும்போது, ​​மோதலானது மீள்தன்மை கொண்டது, எனவே உந்தம் மற்றும் இயக்க ஆற்றல் இரண்டும் பாதுகாக்கப்படும்.
• இறுதியாக, இந்த இயக்க ஆற்றல் வாயு மாதிரியின் வெப்பநிலைக்கு விகிதாசாரமானது என்று வைத்துக்கொள்வோம், அதாவது, துகள்கள் அதிக கிளர்ச்சியடைந்தால், அதிக வெப்பநிலை.

ஒளி வாயுக்கள், அவற்றின் அடையாளத்தைப் பொருட்படுத்தாமல், வெப்பநிலை மற்றும் அழுத்தத்தின் நிலையான நிலைமைகளின் கீழ் இந்த வழிகாட்டுதல்களை மிகக் கண்டிப்பாகப் பின்பற்றுகின்றன (அதாவது: 0ºC மற்றும் வளிமண்டல அழுத்தம் (1 வளிமண்டலம்). இந்த வாயுக்களுக்கு, பாயில்-மரியோட் சட்டம் அவற்றின் நடத்தையை மிகவும் துல்லியமாக விவரிக்கிறது. .

கொடுக்கப்பட்ட வெப்பநிலையில் P∙V மாறாமல் இருப்பதால், வாயுவின் அழுத்தம் மாறினால், தொகுதி மாறுகிறது, அதனால் தயாரிப்பு ஒரே மாதிரியாக இருக்கும், எனவே இரண்டு வெவ்வேறு நிலைகள் 1 மற்றும் 2 இல், சமத்துவத்தை பின்வருமாறு வெளிப்படுத்தலாம்:

P1∙V1 = P2∙V2

பின்னர் ஒரு மாநிலத்தையும், மற்ற மாநிலத்திலிருந்து ஒரு மாறியையும் தெரிந்துகொள்வதன் மூலம், பாயில்-மேரியட் சட்டத்தில் இருந்து அதை நீக்கி விடுபட்ட மாறியை அறியலாம்.

பாயில் விதியின் வரலாறு

பிரிட்டிஷ் வேதியியலாளர். வேதியியல் துறையில், குறிப்பாக வாயுக்களின் பண்புகளில் சோதனைகளின் முன்னோடி,

துகள் மட்டத்தில் பொருளின் நடத்தை பற்றிய ராபர்ட் பாயிலின் ஆய்வறிக்கை வேதியியல் தனிமங்களின் நவீன கோட்பாட்டிற்கு முன்னோடியாக இருந்தது. அவர் லண்டன் ராயல் சொசைட்டியின் நிறுவன உறுப்பினராகவும் இருந்தார்.

ராபர்ட் பாயில் அயர்லாந்தில் ஒரு உன்னத குடும்பத்தில் பிறந்தார் மற்றும் சிறந்த ஆங்கிலம் மற்றும் ஐரோப்பிய பள்ளிகளில் பயின்றார். 1656 முதல் 1668 வரை அவர் ஆக்ஸ்போர்டு பல்கலைக்கழகத்தில் ராபர்ட் ஹூக்கின் உதவியாளராக பணியாற்றினார், காற்றின் இயற்பியல் பண்புகள் மற்றும் அது எரியும், சுவாசம் மற்றும் ஒலியை எவ்வாறு கடத்துகிறது என்பதை தீர்மானிக்கும் தொடர்ச்சியான சோதனைகளில் அவருடன் ஒத்துழைத்தார்.

இந்த பங்களிப்புகளின் முடிவுகள் அவற்றில் சேகரிக்கப்பட்டன காற்றின் நெகிழ்ச்சித்தன்மை மற்றும் அதன் விளைவுகள் பற்றிய புதிய உடல்-இயந்திர சோதனைகள்» (1660). இந்த வேலையின் இரண்டாவது பதிப்பில் (1662), அவர் வாயுக்களின் புகழ்பெற்ற சொத்து, பாயில்-மரியோட்டே விதியை வெளிப்படுத்தினார், இது நிலையான வெப்பநிலையில் வாயுவால் ஆக்கிரமிக்கப்பட்ட அளவு அதன் அழுத்தத்திற்கு நேர்மாறான விகிதாசாரமாகும் என்று கூறியது. வாயுக்களின் தத்துவார்த்த இலட்சிய நடத்தை ஏற்றுக்கொள்ளப்பட்டால் மட்டுமே இந்த சட்டம் நிறைவேறும் என்பது இன்று அறியப்படுகிறது.

இந்த தகவலின் மூலம் நீங்கள் பாயிலின் சட்டம், அதன் பண்புகள் மற்றும் அறிவியல் உலகில் பயன்பாடுகள் பற்றி மேலும் அறியலாம் என்று நம்புகிறேன்.