Если вы поймаете образец воздуха и измерите его объем на разных давление (постоянная температура), то вы можете определить соотношение между объемом и давлением. Если вы выполните этот эксперимент, вы обнаружите, что с увеличением давления образца газа его объем уменьшается. Другими словами, объем образца газа при постоянной температуре обратно пропорционален его давлению. Произведение давления на объем, умноженное на постоянную:
PV = k или V = k / P или P = k / V
где P - давление, V - объем, k - постоянная, а температура и количество газа поддерживаются постоянными. Это отношение называется Закон Бойля, после Роберт Бойлкоторый открыл это в 1660 году.
Ключевые выводы: проблемы юридической химии Бойля
- Проще говоря, Бойл утверждает, что для газа с постоянной температурой давление, умноженное на объем, является постоянной величиной. Уравнение для этого PV = k, где k - постоянная.
- При постоянной температуре, если вы увеличиваете давление газа, его объем уменьшается. Если вы увеличиваете его объем, давление уменьшается.
- Объем газа обратно пропорционален его давлению.
- Закон Бойля является формой закона идеального газа. При нормальных температурах и давлениях он хорошо работает для настоящих газов. Однако при высокой температуре или давлении это недопустимое приближение.
Проработанный пример задачи
Разделы о Общие свойства газов и Проблемы закона об идеальном газе может также быть полезным при попытке работать Проблемы закона Бойля.
проблема
Образец газообразного гелия при 25 ° С сжимается с 200 см.3 до 0,240 см3. Его давление сейчас 3,00 см рт. Каково было первоначальное давление гелия?
Решение
Это всегда хорошая идея записать значения всех известных переменных, указав, являются ли значения для начальных или конечных состояний. Закон Бойля Проблемы по сути являются частными случаями закона об идеальном газе:
Начальный: P1 =?; В1 = 200 см3; N1 = n; T1 = Т
Финал: P2 = 3,00 см рт.ст.; В2 = 0,240 см3; N2 = n; T2 = Т
п1В1 = нрт (Закон об идеальном газе)
п2В2 = нрт
итак, П1В1 = P2В2
п1 = P2В2/ V,1
п1 = 3,00 см рт.ст. х 0,240 см3/ 200 см3
п1 = 3,60 х 10-3 см рт
Вы заметили, что единицы измерения давления указаны в см рт? Вы можете преобразовать это в более распространенную единицу, такую как миллиметры ртути, атмосферы или паскали.
3,60 х 10-3 Hg x 10 мм / 1 см = 3,60 x 10-2 мм рт.
3,60 х 10-3 Hg x 1 атм / 76,0 см Hg = 4,74 x 10-5 Банкомат
Источник
- Левин, Ира Н. (1978). Физическая химия. Бруклинский университет: Макгроу-Хилл.