Определение на газовите закони (от Бойл, Чарлз и комбинирано)

Законът на Бойл

Първият е на закон на Бойл, който установява връзката между обема и налягането на газа. В този случай е известно, че връзката между двете променливи е обратно пропорционална: ако налягането на газа се увеличи, неговият обем намалява пропорционално. По същия начин, ако налягането намалее, обемът му се увеличава пропорционално. И също така е вярно, че: ако обемът се увеличи, налягането намалява пропорционално и обратно.

За да направи това, Бойл изучава поведението на газа в "U" тръба, пълна с живак, с единия край отворен, а другият затворен. Когато Меркурий се добави над нивото на затворения край, обемът на

въздух уловената в този край намалява пропорционално на добавянето на живак, което оказва натиск върху него в другия край.

И Бойл не само наблюдава тенденцията, но и количествено определя тези вариации, откривайки, че, например, ако газ се компресира чрез намаляване на обема му наполовина, налягането ще се увеличи до два пъти начален.

Следователно можем да изразим горното по следния начин:

П_и. V_и = П_Ф. V_Ф

Където "i" се отнася до първоначалното състояние, а "f" до крайното състояние.

Трябва да се отбележи, че Бойл изучава това поведение в газове заключена до температура постоянна, тоест изотермично.

Чарлз Лоу

Законът на Чарлз дефинира връзката между две други променливи, температурата и обема на газа. По този начин Чарлз намери пропорционалност директен, който съществува между температурата и обема на фиксирано количество газ, ако това е при постоянно налягане, тоест изобарно.

Нека се върнем към пример с Меркурий. Да предположим, че тръба, която има колба в единия край и е отворена към атмосферата в другия край, по този начин живачна тапа може да се движи вътре в нея. Сега налягането на газа вътре в крушката винаги е равно на атмосферното и на изместване Живачният щепсел ще покаже увеличаването или намаляването на обема на газа, когато газът се нагрява или охлажда.

Нека видим домашен пример, да предположим, че имате надут балон и той е изложен на понижаване на температурата, ще видим, че балонът автоматично започва да намалява по обем. Когато балонът се върне на температура заобикаляща среда, отново температурата се повишава и балонът се разширява. Следователно е демонстрирана пряко пропорционалната връзка, която съществува между температурата и обема. В този случай, когато балонът се загрее, температурата на частиците вътре се повишава и Кинетична енергия от тях също прави. Това води до увеличаване на сила Те оказват влияние върху стените на балона и балонът се разширява, без да увеличава вътрешното налягане над първоначалното налягане.

Следователно Чарлз посочва, че обемът на всеки газ е право пропорционален на неговата температура в градуси по Келвин, ако налягането се поддържа постоянно.

Закон за комбинирания газ

Рекапитулирайки, известно е, че обемът на газа е обратно пропорционален на неговото налягане и право пропорционален на температурата. Въпреки това, Чарлз и Бойл изучават това поведение, като поддържат някои от променливите постоянни. Поради това се счита за еднакво валидно да се определи една от трите променливи, независимо от реда, в който другите две варират. Това означава, че първо можете да оцените обема на газ от промяна на налягането и след това от промяна на температурата или обратно.

Това означава, че когато налягането и температурата се променят в газ, и двата закона могат да се използват по някакъв начин независим и освен това обемът на газ при постоянна температура и налягане е право пропорционален на броя на газови частици.

Теми в Законите за газа (от Бойл, Чарлз и Комбиниран)