Boyles lov (Norsk)

Selve loven kan uttales som følger:

For en fast masse av en ideell gass som holdes ved en fast temperatur, er trykk og volum omvendt proporsjonale.

Eller Boyles lov er en gass lov, som sier at trykket og volumet til en gass har et omvendt forhold. Hvis volumet øker, reduseres trykket og omvendt når temperaturen holdes konstant.

Derfor, når volumet halveres, blir trykket dobles, og hvis volumet dobles, halveres trykket.

Forhold til kinetisk teori og ideelle gasser Rediger

Boyles lov sier at ved konstant temperatur er volumet av en gitt masse av en tørr gass er omvendt proporsjonal med trykket.

De fleste gasser oppfører seg som ideelle gasser ved moderat trykk og temperatur. 1600-tallet kunne ikke produsere veldig høyt trykk eller veldig lave temperaturer. Derfor var det sannsynlig at loven ikke hadde avvik på publiseringstidspunktet. Da forbedringer i teknologien tillot høyere trykk og lavere temperaturer, ble avvik fra den ideelle gassadferden merkbar, og forholdet mellom trykk og volum kan bare beskrives nøyaktig ved bruk av ekte gassteori. Avviket uttrykkes som kompressibilitetsfaktoren.

Boyle (og Mariotte) avledet loven bare ved eksperiment. Loven kan også avledes teoretisk basert på antatt eksistens av atomer og molekyler og antagelser om bevegelse og perfekt elastiske kollisjoner (se kinetisk teori om gasser). Disse antakelsene ble møtt med enorm motstand i det positivistiske vitenskapelige samfunnet på den tiden, da de ble sett på som rent teoretiske konstruksjoner som det ikke var det minste observasjonsbevis for.

Daniel Bernoulli (i 1737–1738 ) avledet Boyles lov ved å anvende Newtons bevegelseslover på molekylært nivå. Det ble ignorert til rundt 1845, da John Waterston publiserte et papir som bygde de viktigste forskriftene for kinetisk teori; dette ble avvist av Royal Society of England. Senere arbeider av James Prescott Joule, Rudolf Clausius og spesielt Ludwig Boltzmann etablerte den kinetiske teorien om gasser og førte oppmerksomhet til begge teoriene til Bernoulli og Waterston.

Debatten mellom forkjemperne for energetikk og atomisme førte Boltzmann. å skrive en bok i 1898, som tålte kritikk frem til selvmordet i 1906. Albert Einstein i 1905 viste hvordan kinetisk teori gjelder den bruniske bevegelsen av en væskesuspendert partikkel, som ble bekreftet i 1908 av Jean Perrin.

h3> EquationEdit

Den matematiske ligningen for Boyles lov er:

PV = k {\ displaystyle PV = k}

der P betegner trykket i systemet, V betegner volumet av gassen, k er en konstant verdi som er representativ for temperaturen og volumet i systemet.

Så lenge temperaturen forblir konstant, vedvarer den samme mengden energi som gis til systemet gjennom hele driften, og verdien av k vil forbli konstant. På grunn av trykkavledningen som vinkelrett påført kraft og sannsynligheten for kollisjoner med andre partikler gjennom kollisjonsteori, kan det hende at anvendelsen av kraft på en overflate ikke er uendelig konstant for slike verdier av V, men vil ha en grense ved differensiering slike verdier over en gitt tid. For å tvinge volumet V av den faste gassmengden til å øke, og holde gassen ved den opprinnelig målte temperaturen, må trykket P reduseres proporsjonalt. Omvendt øker trykket ved å redusere volumet av gassen. Boyles lov brukes til å forutsi resultatet av å innføre en endring, bare i volum og trykk, til den opprinnelige tilstanden til en fast mengde gass.

Den innledende og endelige volum og trykk av den faste mengden av gass, der den innledende og endelige temperaturen er den samme (oppvarming eller kjøling vil være nødvendig for å oppfylle denne tilstanden), er relatert av ligningen:

P 1 V 1 = P 2 V 2. {\ displaystyle P_ { 1} V_ {1} = P_ {2} V_ {2}. \,}

Her representerer P1 og V1 henholdsvis det opprinnelige trykket og volumet, og P2 og V2 representerer det andre trykket og volumet.

Boyles lov, Charles lov og Gay-Lussac lov utgjør den kombinerte gassloven. De tre gasslovene i kombinasjon med Avogadros lov kan generaliseres av den ideelle gassloven.