Définition des lois du gaz (de Boyle, Charles et Combined)

La loi de Boyle

Le premier est le Loi de Boyle qui établit la relation entre le volume et la pression d'un gaz. Dans ce cas, on sait que la relation entre les deux variables est inversement proportionnelle: si la pression d'un gaz augmente, son volume diminue proportionnellement. De même, si la pression diminue, son volume augmente proportionnellement. Et il est vrai aussi que: si le volume augmente, la pression diminue proportionnellement et vice versa.

Pour ce faire, Boyle a étudié le comportement du gaz dans un tube en "U" rempli de Mercure, avec une extrémité ouverte et l'autre fermée. Lorsque du mercure est ajouté au-dessus du niveau de l'extrémité fermée, le volume du

air piégé à cette extrémité diminue proportionnellement à l'ajout de mercure qui exerce une pression sur lui à l'autre extrémité.

Et Boyle a non seulement observé la tendance, mais a quantifié ces variations, découvrant que, par exemple, si un un gaz est comprimé en réduisant son volume de moitié, la pression sera augmentée à deux fois la initiale.

On peut donc exprimer ce qui précède de la manière suivante :

P_je. V_je = P_F. V_F

Où "i" fait référence à l'état initial et "f" à l'état final.

Il est à noter que Boyle a étudié ce comportement dans des gaz enfermé à Température constante, c'est-à-dire isotherme.

Loi Charles

La loi de Charles en est venue à définir la relation entre deux autres variables, la température et le volume d'un gaz. De cette façon, Charles a trouvé le proportionnalité direct qui existe entre la température et le volume d'une quantité fixe d'un gaz, si celui-ci est à pression constante, c'est-à-dire isobare.

Revenons à un exemple avec Mercure. Supposons un tube qui a une ampoule à une extrémité et est ouvert à l'atmosphère à l'autre extrémité, de cette façon, un bouchon de mercure peut se déplacer à l'intérieur. Or, la pression du gaz à l'intérieur de l'ampoule est toujours égale à la pression atmosphérique et la déplacement Le bouchon à mercure indiquera l'augmentation ou la diminution du volume de gaz à mesure que le gaz est chauffé ou refroidi.

Voyons un exemple fait maison, supposons que vous ayez un ballon gonflé et qu'il soit exposé à une baisse de température, nous verrons que le ballon commence automatiquement à diminuer de volume. Quand le ballon est remis en température environnement, à nouveau la température augmente et le ballon se dilate. Par conséquent, la relation directement proportionnelle qui existe entre la température et le volume est démontrée. Dans ce cas, lorsque le ballon chauffe, la température des particules à l'intérieur augmente et le énergie cinétique d'entre eux le fait aussi. Cela produit une augmentation de force Ils s'exercent sur les parois du ballon et le ballon se dilate sans augmenter la pression interne au-delà de la pression initiale.

Par conséquent, Charles souligne que le volume de tout gaz est directement proportionnel à sa température en degrés Kelvin si la pression est maintenue constante.

Loi sur les gaz combinés

En récapitulant, on sait que le volume d'un gaz est inversement proportionnel à sa pression et directement proportionnel à la température. Cependant, Charles et Boyle ont étudié ces comportements en gardant certaines des variables constantes. Pour cette raison, il est considéré comme également valable de déterminer l'une des trois variables quel que soit l'ordre dans lequel les deux autres varient. C'est-à-dire que vous pouvez d'abord estimer le volume d'un gaz à partir d'un changement de pression, puis à partir d'un changement de température, ou vice versa.

Cela implique que, lorsque la pression et la température changent dans un gaz, les deux lois peuvent être utilisées d'une manière indépendant et de plus, le volume d'un gaz à température et pression constantes est directement proportionnel au nombre de particules de gaz.

Sujets en lois sur les gaz (de Boyle, Charles et Combined)