Ako uhvatite uzorak zraka i odmjerite ga svezak kod različitih pritisci (konstantno temperatura), tada možete odrediti odnos između volumena i tlaka. Ako radite ovaj eksperiment, ustanovit ćete da se s porastom tlaka plinskog uzorka smanjuje i njegov volumen. Drugim riječima, volumen uzorka plina pri konstantnoj temperaturi obrnuto je proporcionalan njegovom tlaku. Proizvod tlaka pomnoženog s volumenom je konstanta:
PV = k ili V = k / P ili P = k / V
gdje je P tlak, V volumen, k je konstanta, a temperatura i količina plina su konstantni. Takav odnos se zove Boyleov zakon, poslije Robert Boyle, koji su ga otkrili 1660. godine.
Ključni koraci: Boyleovi problemi kemije prava
- Jednostavno rečeno, Boyleova tvrdnja daje za plin na konstantnoj temperaturi tlak pomnožen s volumenom konstantna vrijednost. Jednadžba za to je PV = k, gdje je k konstanta.
- Pri stalnoj temperaturi, ako povećate tlak plina, njegov volumen se smanjuje. Ako povećate njegov volumen, tlak se smanjuje.
- Volumen plina je obrnuto proporcionalan njegovom tlaku.
- Boyleov je zakon oblik Idealnog plina. Pri normalnim temperaturama i pritiscima djeluje dobro na prave plinove. Međutim, pri visokoj temperaturi ili tlaku, to nije valjana aproksimacija.
Primjer problema Problem
Odjeljci na Opća svojstva plinova i Problemi s idealnim zakonima o plinu Također može biti korisno kad pokušavate raditi Problemi s Boyleovim pravom.
Problem
Uzorak plina helija na 25 ° C komprimiran je s 200 cm3 do 0,240 cm3. Tlak mu je sada 3,00 cm Hg. Koliki je bio izvorni pritisak helija?
Riješenje
Uvijek je dobra upisati vrijednosti svih poznatih varijabli koje pokazuju jesu li vrijednosti za početno ili završno stanje. Boyleov zakon problemi su u osnovi posebni slučajevi Zakona o idealnim plinovima:
Početno: P1 =?; V1 = 200 cm3; n1 = n; T1 = T
Konačno: P2 = 3,00 cm Hg; V2 = 0,240 cm3; n2 = n; T2 = T
P1V1 = nRT (Idealni zakon o plinu)
P2V2 = nRT
pa, P1V1 = P2V2
P1 = P2V2/ V1
P1 = 3,00 cm Hg x 0,240 cm3/ 200 cm3
P1 = 3,60 x 10-3 cm Hg
Jeste li primijetili da su jedinice za tlak u cm Hg? Možete pretvoriti ovo u uobičajenu jedinicu, poput milimetara žive, atmosfere ili pascala.
3,60 x 10-3 Hg x 10 mm / 1 cm = 3,60 x 10-2 mm Hg
3,60 x 10-3 Hg x 1 atm / 76,0 cm Hg = 4,74 x 10-5 bankomat
Izvor
- Levine, Ira N. (1978). Fizička kemija. Sveučilište u Brooklynu: McGraw-Hill.