Formlen for Boyle's Law

Boyle's lov er et specielt tilfælde af ideel gaslov. Denne lov gælder kun for ideelle gasser, der holdes konstant temperatur, der kun tillader bind og tryk at skifte.

Boyle's lov udtrykkes som:
P_jegV_jeg = P_fV_f
hvor
P_jeg = starttryk
V_jeg = startvolumen
P_f = sluttryk
V_f = slutvolumen

Fordi temperaturen og mængden af ​​gas ikke ændrer sig, vises disse udtryk ikke i ligningen.

Hvad Boyle's lov betyder, er, at mængden af ​​en gasmasse er omvendt proportional til dets pres. Dette lineære forhold mellem tryk og volumen betyder, at fordobling af volumen for en given masse af gas sænker dens tryk med halvdelen.

Det er vigtigt at huske enhederne for de første og de endelige betingelser er de samme. Start ikke med pund og kubikcentimeter ved indledende tryk- og volumenheder, og forvent ikke at finde pascaler og liter uden at konvertere enhederne først.

Der er to andre almindelige måder at udtrykke formlen til Boyle's lov på.

Ifølge denne lov er produktet ved tryk og volumen ved en konstant temperatur en konstant:

PV = c

eller

P ∝ 1 / V

Et volumen på 1 liter af en gas er ved et tryk på 20 atm. En ventil giver gassen mulighed for at strømme ind i en 12 L beholder, der forbinder de to containere. Hvad er det sidste tryk af denne gas?

Et godt sted at starte dette problem er at skrive formlen til Boyle's lov og identificere, hvilke variabler, du kender, og hvilke der stadig skal findes.

Formlen er:

P₁V₁ = P₂V₂

Du ved:

Starttryk P₁ = 20 atm
Startvolumen V₁ = 1 l
slutvolumen V₂ = 1 L + 12 L = 13 L
sluttryk P₂ = variabel at finde

P₁V₁ = P₂V₂

Opdeling af begge sider af ligningen med V₂ giver dig:

P₁V₁ / V₂ = P₂

Udfyldning af numrene:

(20 atm) (1 L) / (13 L) = sluttryk

sluttryk = 1,54 atm (ikke det rigtige antal signifikante tal, bare for at du ved)

Hvis du stadig er forvirret, kan du eventuelt gennemgå en anden arbejdede Boyle's Law-problem.

• Boyle's lov var den første fysiske lov skrevet som en ligning, der beskrev afhængigheden af ​​to variabler. Før dette var en variabel alt hvad du fik.
• Boyle's lov er også kendt som Boyle-Mariotte-loven eller Mariottes lov. Anglo-Irish Boyle offentliggjorde sin lov i 1662, men den franske fysiker Edme Mariotte kom med samme forhold uafhængigt i 1679.
• Selvom Boyle's lov beskriver opførsel af en ideel gas, kan den anvendes til reelle gasser ved en normal temperatur og lavt (almindeligt) tryk. Når temperaturen og trykket stiger, begynder gasser at afvige fra enhver variation af den ideelle gaslov.

Boyle's lov er ikke det eneste specielle tilfælde af den ideelle gaslov. To andre almindelige love er Charles lov (konstant tryk) og Gay-Lussacs lov (konstant volumen).