Ja jūs notverat gaisa paraugu un izmērāt tā daudzumu apjoma dažādos spiedieni (nemainīgs temperatūra), tad jūs varat noteikt sakarību starp tilpumu un spiedienu. Veicot šo eksperimentu, jūs atradīsit, ka, palielinoties gāzes parauga spiedienam, tā tilpums samazinās. Citiem vārdiem sakot, gāzes parauga tilpums nemainīgā temperatūrā ir apgriezti proporcionāls tā spiedienam. Spiediena reizinājums ar tilpumu ir konstante:
PV = k vai V = k / P vai P = k / V
kur P ir spiediens, V ir tilpums, k ir konstante, un gāzes temperatūra un daudzums tiek turēts konstants. Šīs attiecības sauc Boilija likums, pēc Roberts Boils, kurš to atklāja 1660. gadā.
Galvenās pieejamās preces: Boilas likuma ķīmijas problēmas
- Vienkārši izsakoties, Boilija apgalvo, ka gāzei nemainīgā temperatūrā spiediens, kas reizināts ar tilpumu, ir nemainīga vērtība. Vienādojums ir PV = k, kur k ir konstante.
- Pastāvīgā temperatūrā, palielinot gāzes spiedienu, tā tilpums samazinās. Palielinot tā tilpumu, spiediens samazinās.
- Gāzes tilpums ir apgriezti proporcionāls tās spiedienam.
- Boilija likums ir ideālas gāzes likuma forma. Normālā temperatūrā un spiedienā tas labi darbojas ar reālām gāzēm. Tomēr augstā temperatūrā vai spiedienā tas nav derīgs tuvinājums.
Darbojusies piemēra problēma
Sadaļas uz Gāzu vispārīgās īpašības un Ideālas gāzes likuma problēmas var būt noderīga arī mēģinot strādāt Boile likuma problēmas.
Problēma
Hēlija gāzes paraugu 25 ° C temperatūrā saspiež no 200 cm3 līdz 0,240 cm3. Tagad tā spiediens ir 3,00 cm Hg. Kāds bija sākotnējais hēlija spiediens?
Risinājums
Vienmēr ir laba ideja pierakstīt visu zināmo mainīgo vērtības, norādot, vai vērtības ir sākotnējam vai beigu stāvoklim. Boilija likums problēmas ir būtībā īpaši Ideāla gāzes likuma gadījumi:
Sākotnējais: P1 =?; V1 = 200 cm3; n1 = n; T1 = T
Fināls: P2 = 3,00 cm Hg; V2 = 0,240 cm3; n2 = n; T2 = T
Lpp1V1 = nRT (Ideālas gāzes likums)
Lpp2V2 = nRT
tā, P1V1 = P2V2
Lpp1 = P2V2/ V1
Lpp1 = 3,00 cm Hg x 0,240 cm3/ 200 cm3
Lpp1 = 3,60 x 10-3 cm Hg
Vai ievērojāt, ka spiediena mērvienības ir izteiktas Hg cm? Jūs varētu vēlēties pārveidot to par izplatītāku vienību, piemēram, dzīvsudraba milimetriem, atmosfēru vai paskālu.
3,60 x 10-3 Hg x 10mm / 1 cm = 3,60 x 10-2 mm Hg
3,60 x 10-3 Hg x 1 atm / 76,0 cm Hg = 4,74 x 10-5 atm
Avots
- Levine, Ira N (1978). Fizikālā ķīmija. Bruklinas universitāte: Makgreivs.