prawo Boyle’ a może być podstawowym prawem gazu w chemii. Prawo Boyle 'a lub prawo Boyle’ a-Mariotte 'a to inna nazwa prawa Boyle’ a. Prawo koreluje, jak ciśnienie gazu wzrasta wraz ze spadkiem objętości gazu. W tym artykule dokładnie przeanalizujemy formułę prawa Boyle ’ a z jej zastosowaniami i różnymi właściwościami.

definicja prawa Boyle 'a

prawo Boyle’ a mówi, że dla twardej i szybkiej ilości wewnętrznego gazu doskonałego jego ciśnienie bezwzględne jest odwrotnie proporcjonalne do jego objętości w stałej temperaturze.

odnosząc się do powyższego rysunku, często rozumiany jest eksperyment prawa Boyle ’ a. Krótszy koniec rury w kształcie litery J był zamknięty lub uszczelniony, podczas gdy przeciwny koniec był otwarty dla atmosfery. Na otwartym końcu rury Boyle wylał rtęć. Powoduje to sprężanie powietrza na zamkniętym końcu rury. Sprężanie powietrza jest spowodowane siłą wywieraną przez ładunek rtęci.

ta sama procedura została powtórzona dla różnych ilości rtęci w probówce i odpowiadających im objętości (objętość sprężonego gazu w krótszym końcu w dowolnych jednostkach) i ciśnienia (różnica wysokości rtęci między dwoma końcami probówki) zostały zarejestrowane. Na podstawie eksperymentu Boyle doszedł do wniosku, że ciśnienie gazu jest odwrotnie proporcjonalne do jego objętości.

formuła prawa Boyle 'a

formuła prawa Boyle’ a wygląda następująco: PV = k

• gdzie P to ciśnienie
• V to objętość
• K może być stałą.

prawo może być również użyte do określenia ciśnienia lub objętości układu, gdy temperatura jest utrzymywana na stałym poziomie: P1v1=p2v2

• gdzie P1= pierwsze ciśnienie
• P2= drugie ciśnienie
• V1= pierwsza objętość
• V2= druga objętość

z powyższego wyrażenia wynika, że wartość ciśnienia, a zatem objętość idealnego gaz jest stały w stałej temperaturze. Gdy ciśnienie gazu w temperaturze ciągłej jest podwójne, ilość zmniejsza się do połowy początkowej objętości.

P2=2P1

p1v1=2p1v2

V2=V1/2

ograniczenie prawa Boyle 'a

prawo Boyle’ a dotyczy tylko gazów idealnych. Prawo jest dobre tylko w wysokich temperaturach i niskich ciśnieniach. Prawo zawodzi przy wysokich naciskach. wartość ciśnienia i objętości nie pozostaje stała przy wysokich ciśnieniach, ale wykazuje niewielki wzrost. Wzrost ten jest wynikiem wzrostu objętości, który jest spowodowany przez siły odpychające między cząsteczkami.

prawo można również wyprowadzić teoretycznie potwierdzając domniemane istnienie atomów i cząsteczek oraz założenia dotyczące ruchu i zderzeń doskonale sprężystych.

rozwiązane przykłady wzoru prawa Boyle ’ a

Q1] Gaz zajmuje 12,3 litra przy ciśnieniu 40,0 mmHg. Jaka jest ilość, gdy ciśnienie wzrasta do 60,0 mmHg?

roztwór – podane: ciśnienie P1=40,0 mmHg , ciśnienie P2=60,0 mmHg , V1=12,3 litra

do znalezienia; objętość V2

mamy,

P1V1=P2V2

(40,0 mmHg) (12,3 litra) = (60,0 mmHg) (x)

x = 8.20 L

więc Ilość, gdy ciśnienie wzrasta do 60,0 mmHg będzie 8,2 litra

Q2] 352 mL chloru pod ciśnieniem 680 mm, hg są umieszczone w zbiorniku pod ciśnieniem 1210 torr. Temperatura utrzymuje się na stałym poziomie 296 K. Jaka jest ilość pojemnika w litrach?

rozwiązanie – podane; P1 = 680mm P2 = 1210mm V1 =352mL

do znalezienia; v2=?

mamy,

P1V1 = P2V2

V2 = P1V1/P2V2

= 680. mm x 352 mL/1210 mm

= 198 mL Cl2

zatem ilość pojemnika w litrach wynosi 0,198 litra.