Формулата за закона на Бойл

Законът на Бойл е специален случай на закон за идеалния газ. Този закон се прилага само за идеални газове, задържани при константа температура, позволявайки само на сила на звука и налягане за промяна.

Законът на Бойл се изразява като:
P_азV_аз = P_еV_е
където
P_аз = първоначално налягане
V_аз = първоначален обем
P_е = крайно налягане
V_е = краен обем

Тъй като температурата и количеството газ не се променят, тези термини не се появяват в уравнението.

Законът на Бойл означава, че е обемът на маса газ обратно порпорционален до неговия натиск. Тази линейна връзка между налягане и обем означава удвояване на обема на дадена маса газ, намалява налягането му наполовина.

Важно е да запомните единиците за начални и крайни условия са еднакви. Не започвайте с килограми и кубически инча за единици за първоначално налягане и обем и очаквайте да намерите паскали и литри, без да преобразувате първо единиците.

Има два други често срещани начина за изразяване на формулата за закона на Бойл.

Съгласно този закон при постоянна температура произведението на налягане и обем е константа:

PV = c

или

P ∝ 1 / V

Обем 1 L на газ е при налягане 20 atm. Клапан позволява на газ да потече в 12 L контейнер, свързващ двата контейнера. Какво е крайното налягане на този газ?

Добро място да започнете този проблем е да напишете формулата за Законът на Бойл и идентифицирайте кои променливи знаете и кои остава да намерите.

Формулата е:

P₁V₁ = P₂V₂

Ти знаеш:

Начално налягане P₁ = 20 атм
Начален обем V₁ = 1 L
краен обем V₂ = 1 L + 12 L = 13 L
крайно налягане P₂ = променлива за намиране

P₁V₁ = P₂V₂

Разделяне на двете страни на уравнението на V₂ дава ти:

P₁V₁ / V₂ = P₂

Попълване на числата:

(20 атм) (1 L) / (13 L) = крайно налягане

крайно налягане = 1,54 атм (не е точният брой значими цифри, само за да знаете)

Ако все още сте объркани, може да искате да прегледате друг работеше с проблема на закона на Бойл.

• Законът на Бойл е първият физически закон, написан като уравнение, което описва зависимостта на две променливи. Преди това една променлива беше всичко, което имаш.
• Законът на Бойл е известен още като закон на Бойл-Мариот или закон на Мариот. Англо-ирландският Бойл публикува закона си през 1662 г., но френският физик Едме Мариот излезе със същото отношение независимо през 1679 година.
• Въпреки че законът на Бойл описва поведението на идеален газ, той може да се прилага към реални газове при нормална температура и ниско (обикновено) налягане. С повишаване на температурата и налягането газовете започват да се отклоняват от всяка промяна на закона за идеалния газ.

Законът на Бойл не е единственият специален случай на закона за идеалния газ. Други два общи закона са Закон на Чарлз (постоянно налягане) и Законът на Гей-Лусак (постоянен обем).