Vzorec pre Boylov zákon

Boyleho zákon je osobitným prípadom zákon o ideálnom plyne. Tento zákon sa vzťahuje iba na ideálne plyny udržiavané na konštantnej hodnote teplota, umožňujúc iba objem a tlak zmeniť.

Boyleho zákon je vyjadrený ako:
P_jaV_ja = P_FV_F
kde
P_ja = počiatočný tlak
V_ja = počiatočný objem
P_F = konečný tlak
V_F = konečný objem

Pretože teplota a množstvo plynu sa nemenia, tieto výrazy sa v rovnici nezobrazia.

Boyleho zákon znamená, že objem plynu je nepriamo úmerný na svoj tlak. Tento lineárny vzťah medzi tlakom a objemom znamená, že zdvojnásobenie objemu danej hmotnosti plynu znižuje jeho tlak o polovicu.

Je dôležité mať na pamäti, že jednotky pre počiatočné a konečné podmienky sú rovnaké. Nezačínajte libry a kubické palce na počiatočný tlak a objemové jednotky a neočakávajte, že nájdete pascaly a litre bez toho, aby ste najprv jednotky prepočítali.

Existujú dva ďalšie bežné spôsoby vyjadrenia vzorca pre Boylov zákon.

Podľa tohto zákona je pri konštantnej teplote súčin tlaku a objemu konštantný:

PV = c

alebo

P 1 / V

1 I objem plynu je pod tlakom 20 atm. Ventil umožňuje, aby plyn prúdil do 12 litrovej nádoby, spájajúcej tieto dve nádoby. Aký je konečný tlak tohto plynu?

Dobrým miestom na začatie tohto problému je napísať vzorec Boyleho zákon a určte, ktoré premenné poznáte a ktoré ešte treba nájsť.

Vzorec je:

P₁V₁ = P₂V₂

Vieš:

Počiatočný tlak P₁ = 20 atm
Počiatočný zväzok V₁ = 1 L
konečný objem V₂ = 1 L + 12 L = 13 L
konečný tlak P₂ = premenná na nájdenie

P₁V₁ = P₂V₂

Delenie oboch strán rovnice pomocou V₂ vám dáva:

P₁V₁ / V₂ = P₂

Vyplnenie čísel:

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

konečný tlak = 1,54 atm (nie správny počet významných čísel, len viete)

Ak ste stále zmätení, môžete skontrolovať iný pracoval Boyleov zákon.

• Boyleov zákon bol prvý fyzikálny zákon napísaný ako rovnica, ktorá opísala závislosť dvoch premenných. Pred týmto bolo všetko, čo ste dostali.
• Boyleov zákon je známy aj ako Boyle-Mariottov zákon alebo Mariottov zákon. Anglo-írsky Boyle uverejnil svoj zákon v roku 1662, ale francúzsky fyzik Edme Mariotte prišiel s rovnakým vzťahom nezávisle v roku 1679.
• Hoci Boyleho zákon opisuje správanie ideálneho plynu, dá sa aplikovať na skutočné plyny pri normálnej teplote a nízkom (bežnom) tlaku. Ako sa teplota a tlak zvyšujú, plyny sa začínajú odchyľovať od akejkoľvek zmeny zákona o ideálnom plyne.

Boyleho zákon nie je jediný osobitný prípad zákona o ideálnom plyne. Dva ďalšie spoločné zákony sú Karlov zákon (konštantný tlak) a Gay-Lussacov zákon (konštantný objem).