Formula za Boyleov zakon

Boyleov je zakon poseban slučaj zakon o idealnom plinu. Ovaj se zakon primjenjuje samo na idealne plinove u konstantu temperatura, dopuštajući samo svezak i pritisak promijeniti.

Boyleov zakon izražava se kao:
P_jaV_ja = P_fV_f
gdje
P_ja = početni tlak
V_ja = početni volumen
P_f = krajnji tlak
V_f = konačni volumen

Kako se temperatura i količina plina ne mijenjaju, ovi se pojmovi ne pojavljuju u jednadžbi.

Boyleov zakon znači da je volumen mase plina obrnuto proporcionalan na njegov pritisak. Taj linearni odnos tlaka i volumena znači da udvostručenje volumena određene mase plina smanjuje njegov tlak za pola.

Važno je zapamtiti da su jedinice za početne i završne uvjete iste. Ne započnite s kilogramima i kubičnim inčima za početne jedinice tlaka i volumena i očekujte da ćete pronaći paskale i litre bez pretvaranja jedinica.

Postoje dva druga uobičajena načina za izražavanje formule za Boyleov zakon.

Prema ovom zakonu, pri konstantnoj temperaturi, produkt tlaka i volumena je konstanta:

PV = c

ili

P ∝ 1 / V

Volumen 1 L plina je pod pritiskom 20 atm. Ventil dopušta protok plina u 12 L spremnik koji povezuje dva spremnika. Koliki je konačni pritisak ovog plina?

Dobro mjesto za pokretanje ovog problema je pisanje formule za Boyleov zakon i identificirajte koje varijable znate i koje još uvijek trebate pronaći.

Formula je:

P₁V₁ = P₂V₂

Znaš:

Početni tlak P₁ = 20 atm
Početni volumen V₁ = 1 L
konačni volumen V₂ = 1 L + 12 L = 13 L
krajnji tlak P₂ = varijabla za pronalaženje

P₁V₁ = P₂V₂

Dijeljenje obje strane jednadžbe s V₂ daje ti:

P₁V₁ / V₂ = P₂

Popunjavanje brojeva:

(20 atm) (1 L) / (13 L) = krajnji tlak

konačni tlak = 1,54 atm (nije točan broj značajnih brojki, samo tako da znate)

Ako ste i dalje zbunjeni, preporučujemo pregled drugi je radio Boyleov zakon.

• Boyleov zakon bio je prvi fizički zakon napisan kao jednadžba koja je opisala ovisnost dviju varijabli. Prije ovoga jedna varijabla je bila sve što imaš.
• Boyleov zakon poznat je i kao Boyle-Mariotte zakon ili Mariotteov zakon. Anglo-irski Boyle objavio je svoj zakon 1662. godine, ali je francuski fizičar Edme Mariotte s istim odnosom samostalno došao 1679. godine.
• Iako Boyleov zakon opisuje ponašanje idealnog plina, on se može primijeniti na stvarne plinove pri normalnoj temperaturi i niskom (običnom) tlaku. Kako temperatura i tlak rastu, plinovi počinju odstupiti od bilo koje varijacije zakona o idealnom plinu.

Boyleov zakon nije jedini poseban slučaj zakona o idealnom plinu. Dva su zajednička zakona Charlesov zakon (konstantan pritisak) i Gay-Lussac zakon (stalni volumen).