Definition af gaslove (fra Boyle, Charles og Combined)

Boyles lov

Den første er Lov Boyle, der fastslår sammenhængen mellem volumen og tryk af en gas. I dette tilfælde er det kendt, at forholdet mellem begge variabler er omvendt proportional: hvis trykket af en gas stiger, falder dens volumen proportionalt. På samme måde, hvis trykket falder, stiger dets volumen proportionalt. Og det er også rigtigt, at: hvis volumen stiger, falder trykket proportionalt og omvendt.

For at gøre dette studerede Boyle gassens adfærd i et "U"-rør fyldt med kviksølv, med den ene ende åben og den anden lukket. Når kviksølv tilsættes over niveauet for den lukkede ende, vil volumen af

luft fanget i den ende falder proportionalt med kviksølvtilsætningen, der udøver pres på den i den anden ende.

Og Boyle observerede ikke kun tendensen, men kvantificerede disse variationer og opdagede, at f.eks. en gas komprimeres ved at reducere dens volumen til det halve, vil trykket blive øget til det dobbelte initial.

Derfor kan vi udtrykke ovenstående som følger:

P_jeg. V_jeg = P_F. V_F

Hvor "i" refererer til starttilstanden og "f" til sluttilstanden.

Det skal bemærkes, at Boyle studerede denne adfærd i gasser låst op til temperatur konstant, det vil sige isotermisk.

Charles Law

Charles's Lov kom til at definere forholdet mellem to andre variabler, temperaturen og volumenet af en gas. På denne måde fandt Charles den proportionalitet direkte, der eksisterer mellem temperaturen og rumfanget af en fast mængde af en gas, hvis denne er ved konstant tryk, det vil sige isobarisk.

Lad os gå tilbage til et eksempel med Merkur. Lad os antage, at et rør, der har en pære i den ene ende og er åbent mod atmosfæren i den anden ende, på denne måde kan en kviksølvprop bevæge sig inde i den. Nu er gastrykket inde i pæren altid lig med atmosfærisk og forskydning Kviksølvproppen vil indikere stigningen eller faldet i gasvolumen, når gassen opvarmes eller afkøles.

Lad os se et hjemmelavet eksempel, antag at du har en oppustet ballon og den er udsat for et fald i temperaturen, vil vi se at ballonen automatisk begynder at falde i volumen. Når ballonen bringes tilbage til temperatur miljø, igen stiger temperaturen og ballonen udvider sig. Derfor påvises det direkte proportionale forhold, der eksisterer mellem temperatur og volumen. I dette tilfælde, når ballonen varmes op, stiger temperaturen af ​​partiklerne indeni og Kinetisk energi af dem gør også. Dette giver en stigning i styrke De udøver på ballonens vægge, og ballonen udvider sig uden at øge det indre tryk ud over det indledende tryk.

Derfor påpeger Charles, at rumfanget af enhver gas er direkte proportional med dens temperatur i grader Kelvin, hvis trykket holdes konstant.

Lov om kombineret gas

Rekapitulerende er det kendt, at volumenet af en gas er omvendt proportional med dens tryk og direkte proportional med temperaturen. Charles og Boyle studerede imidlertid denne adfærd ved at holde nogle af variablerne konstante. På grund af dette anses det for lige gyldigt at bestemme en af ​​de tre variable uanset den rækkefølge, de to andre varierer i. Det vil sige, at du først kan estimere volumenet af en gas ud fra en trykændring og derefter ud fra en temperaturændring eller omvendt.

Dette indebærer, at når tryk og temperatur ændrer sig i en gas, kan begge love bruges på en måde uafhængige og desuden er volumenet af en gas ved konstant temperatur og tryk direkte proportional med antallet af gaspartikler.

Emner i gaslove (fra Boyle, Charles og Combined)