Boyleov zákon pracoval na vzorke chemickej látky

ThoughtcoMar 14, 2020

Ak zachytíte vzorku vzduchu a zmeráte ju objem v inom tlak (konštantný teplota), potom môžete určiť vzťah medzi objemom a tlakom. Ak urobíte tento experiment, zistíte, že so zvyšujúcim sa tlakom vzorky plynu sa jeho objem zmenšuje. Inými slovami, objem vzorky plynu pri konštantnej teplote je nepriamo úmerný tlaku. Výsledkom tlaku vynásobeného objemom je konštanta:

PV = k alebo V = k / P alebo P = k / V

kde P je tlak, V je objem, k je konštanta a teplota a množstvo plynu sú udržiavané konštantné. Tento vzťah sa nazýva Boyleov zákon, po Robert Boyle, ktorý ju objavil v roku 1660.

Kľúčové témy: Boyle's Law Chemistry Problems

  • Jednoducho povedané, Boyle's uvádza, že pre plyn pri konštantnej teplote je tlak vynásobený objemom konštantná hodnota. Rovnica pre to je PV = k, kde k je konštanta.
  • Ak pri konštantnej teplote zvýšite tlak plynu, jeho objem sa zníži. Ak zväčšíte svoj objem, tlak sa zníži.
  • Objem plynu je nepriamo úmerný jeho tlaku.
  • Boyleho zákon je formou zákona o ideálnom plyne. Pri normálnych teplotách a tlakoch funguje dobre pre skutočné plyny. Avšak pri vysokej teplote alebo tlaku nejde o platnú aproximáciu.
    instagram viewer

Pracovný príklad problému

Sekcie na internete Všeobecné vlastnosti plynov a Problémy s ideálnym plynom môžu byť užitočné aj pri pokusoch o prácu Problémy Boylovho zákona.

problém

Vzorka plynného hélia pri 25 ° C sa stlačí z 200 cm3 do 0,240 cm3. Jeho tlak je teraz 3,00 cm Hg. Aký bol pôvodný tlak hélia?

Riešenie

Je vždy dobré zapísať si hodnoty všetkých známych premenných a uviesť, či ide o počiatočné alebo konečné stavy. Boyleov zákon Problémy sú v zásade osobitné prípady zákona o ideálnom plyne:

Počiatočné: P1 =?; V1 = 200 cm3; n1 = n; T1 = T

Finále: P2 = 3,00 cm Hg; V2 = 0,240 cm3; n2 = n; T2 = T

P1V1 = nRT (Zákon o ideálnom plyne)

P2V2 = nRT

tak, P1V1 = P2V2

P1 = P2V2/ V1

P1 = 3,00 cm Hg x 0,240 cm3/ 200 cm3

P1 = 3,60 x 10-3 cm Hg

Všimli ste si, že jednotky tlaku sú v cm Hg? Možno budete chcieť konvertovať na bežnejšiu jednotku, ako sú napríklad milimetre ortuti, atmosféry alebo pascaly.

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

zdroj

  • Levine, Ira N. (1978). Fyzikálna chémia. Univerzita v Brooklyne: McGraw-Hill.