Boyle'io dėsnio formulė

Boyle'io įstatymas yra ypatingas atvejis idealus dujų įstatymas. Šis dėsnis galioja tik idealiosioms dujoms, esančioms nuolat temperatūra, leidžiant tik tūrio ir slėgis pasikeisti.

Boyle'io dėsnis išreiškiamas taip:
P_iV_i = P_fV_f
kur
P_i = pradinis slėgis
V_i = pradinis tūris
P_f = galutinis slėgis
V_f = galutinis tūris

Kadangi temperatūra ir dujų kiekis nesikeičia, šie terminai lygtyje nerodomi.

Ką reiškia Boyle'io dėsnis, dujų masės tūris yra atvirkščiai proporcingas į jo spaudimą. Šis tiesinis slėgio ir tūrio santykis reiškia, kad du kartus padidinus tam tikros masės dujų tūrį sumažėja jų slėgis per pusę.

Svarbu prisiminti, kad pradinės ir galutinės sąlygos yra vienodos. Pradėkite nuo svarų ir kubinių colių pradinio slėgio ir tūrio vienetų ir tikėkitės, kad surasite paskalus ir litrus, neperstatę vienetų.

Yra dar du paprasti būdai, kaip išreikšti Boyle'io dėsnį.

Pagal šį įstatymą esant pastoviai temperatūrai slėgio ir tūrio sandauga yra konstanta:

PV = c

arba

P ∝ 1 / V

1 l dujų tūris yra 20 atm slėgis. Vožtuvas leidžia dujoms tekėti į 12 litrų talpyklą, sujungdamas du rezervuarus. Koks yra galutinis šių dujų slėgis?

Tinkama vieta pradėti šią problemą yra parašyti formulę Boyle'io dėsnis ir nustatykite, kuriuos kintamuosius žinote ir kuriuos dar reikia rasti.

Formulė yra:

P₁V₁ = P₂V₂

Tu žinai:

Pradinis slėgis P₁ = 20 atm
Pradinis tūris V₁ = 1 L
galutinis tūris V₂ = 1 L + 12 L = 13 L
galutinis slėgis P₂ = kintamas rasti

P₁V₁ = P₂V₂

Abiejų lygties pusių padalijimas iš V₂ suteikia Jums:

P₁V₁ / V₂ = P₂

Skaičių užpildymas:

(20 atm) (1 L) / (13 L) = galutinis slėgis

galutinis slėgis = 1,54 atm (neteisingas reikšmingų skaičių skaičius, tiesiog, kad jūs žinote)

Jei vis dar esate supainioti, galbūt norėsite peržiūrėti dar viena išspręsta Boyle'io įstatymo problema.

• Boyle'io dėsnis buvo pirmasis fizinis dėsnis, parašytas lygtimi, apibūdinančia dviejų kintamųjų priklausomybę. Prieš tai buvo vienas kintamasis, kurį gavote.
• Boyle'io įstatymas taip pat žinomas kaip Boyle-Mariotte arba Mariotte įstatymas. Anglų-airių Boyle'as paskelbė savo įstatymą 1662 m., Tačiau prancūzų fizikas Edme Mariotte tą patį ryšį užmezgė savarankiškai 1679 m.
• Nors Boyle'io dėsnis apibūdina idealių dujų elgseną, jas galima pritaikyti tikroms dujoms esant normaliai temperatūrai ir žemam (įprastam) slėgiui. Didėjant temperatūrai ir slėgiui, dujos pradeda skirtis nuo bet kokių idealių dujų įstatymų pokyčių.

Boyle'io įstatymas nėra vienintelis specialus idealaus dujų įstatymo atvejis. Kiti du įprasti įstatymai yra Karolio įstatymas (pastovus slėgis) ir Gajaus-Lussako dėsnis (pastovus tūris).