Boyle'i seaduse valem

Boyle'i seadus on erijuhtum ideaalse gaasi seadus. Seda seadust kohaldatakse ainult ideaalgaaside suhtes, mida hoitakse konstandis temperatuur, lubades ainult maht ja surve muutuma.

Boyle'i seadus on väljendatud järgmiselt:
Lk_iV_i = P_fV_f
kus
Lk_i = algrõhk
V_i = algmaht
Lk_f = lõplik rõhk
V_f = lõplik maht

Kuna temperatuur ja gaasi kogus ei muutu, ei esine neid termineid võrrandis.

Boyle'i seadus tähendab, et gaasimassi maht on pöördvõrdeline selle survele. See rõhu ja mahu lineaarne suhe tähendab, et antud gaasi massi mahu kahekordistamine vähendab selle rõhku poole võrra.

Oluline on meeles pidada, et ühikud on algsed ja lõplikud tingimused samad. Esialgse rõhu ja ruumalaühikute jaoks ärge alustage naela ja kuuptolliste tollidega ning loodetakse leida paskalid ja liitrid ilma ühikuid esmalt teisendamata.

Boyle'i seaduse valemi väljendamiseks on veel kaks levinud viisi.

Selle seaduse kohaselt on konstantsel temperatuuril rõhu ja mahu korrutine konstant:

PV = c

või

P ∝ 1 / V

1 l gaasi maht on rõhul 20 atm. Ventiil võimaldab gaasi voolata 12-liitrisesse mahutisse, ühendades need kaks mahutit. Milline on selle gaasi lõpprõhk?

Selle probleemi alustamiseks on hea valem välja kirjutada Boyle'i seadus ja tuvastage, milliseid muutujaid teate ja millised tuleb alles leida.

Valem on järgmine:

Lk₁V₁ = P₂V₂

Sa tead:

Algsurve P₁ = 20 atm
Algmaht V₁ = 1 L
lõppmaht V₂ = 1 L + 12 L = 13 L
lõpprõhk P₂ = muutuja leida

Lk₁V₁ = P₂V₂

Jagades võrrandi mõlemad pooled V-ga₂ annab sulle:

Lk₁V₁ / V₂ = P₂

Numbrite täitmine:

(20 atm) (1 L) / (13 L) = lõpprõhk

lõpprõhk = 1,54 atm (mitte õige arv olulisi arvnäitajaid, lihtsalt nii, et teate)

Kui olete endiselt segaduses, võiksite üle vaadata teine ​​töötas Boyle'i seaduse probleem.

• Boyle'i seadus oli esimene füüsikaline seadus, mis kirjutati võrrandina, mis kirjeldas kahe muutuja sõltuvust. Enne seda oli üks muutuja kõik, mis sul oli.
• Boyle'i seadust tuntakse ka kui Boyle-Mariotte seadust või Mariotte seadust. Anglo-iiri Boyle avaldas oma seaduse 1662. aastal, kuid prantsuse füüsik Edme Mariotte tuli iseseisvalt sama seosega välja 1679. aastal.
• Boyle'i seadus kirjeldab küll ideaalse gaasi käitumist, kuid seda saab rakendada reaalgaasidele normaalse temperatuuri ja madala (tavalise) rõhu korral. Temperatuuri ja rõhu tõustes hakkavad gaasid erinema ideaalse gaasi seaduse kõigist muudatustest.

Boyle'i seadus pole ideaalse gaasiseaduse ainus erijuhtum. Kaks muud ühist seadust on Charlesi seadus (püsiv rõhk) ja Gay-Lussaci seadus (püsimaht).