عضویت العربیة English
پیامبر اکرم صلّی الله علیه و آله: هر که حسین را دوست بدارد، خداوند دوستدار او است. بحارالأنوار، ج43، ص261

قانون بویل

قانون بویل
جمعه 29 بهمن 1389  07:13 ب.ظ

قانون بویل

قانون بویل

 

رابرت بویل این قانون را در سال 1662، با دادن رابطه ای بین فشار و حجم جرمی معین از یک گاز در دمای ثابت، پیشنهاد کرد.

قانون بویل

این قانون بیان می کند که در دمای ثابت حجم جرمی معین از گاز با فشار آن گاز به طور عکس متناسب است که به صورت زیر بر قرار است :

قانون بویل

در شرایطی که دما ثابت است و یا PV = K = ثابت. زمانی که در یک دمای معین فشار گاز از P1 به P2 تغییر کند، رابطه می نتیجه شود:

P1V1 = P2 V2 = ثابت

 

در جایی که V2 حجم نهایی گاز محسوب می شود. حاصل ضرب حجم و فشار یک جرم معین از گاز در دمای ثابت، یک مقدار ثابتی می شود. از نظر آزمایشگاهی می توان این مسئله را با تهیه کردن نمودار فشار - حجم برای 10g از گاز اکسیژن در دمای 25 درجه سانتی گراد تأیید کرد. در نهایت مشاهده خواهد شد که با افزایش فشار، حجم کاهش می یابد و حاصل ضرب PV به صورت ثابت برقرار می گردد.

 

قانون بویل

                                                   

                                                     شکل 1 - تغییر فشار و حجم در دمای ثابت

 

منحنی نشان می دهد که ارتباط بین فشار و حجم به طور عکس می باشد. زمانی که فشار، P1 است، حجم V1 و زمانی که فشار به P2 افزایش می یابد، حجم V2 کمتر از حجم V1 می شود. اگر بخواهیم نمودار را به صورت فشار بر حسب عکس حجم رسم کنیم به شکل خطی راست که از مبدأ عبور می کند، به دست می آید:

 

قانون بویل

 

شکل 2 - نمودار فشار در مقابل عکس حجم

 

و در حالی که نمودار را به صورت حاصل ضرب PV (در طول محور y ) بر حسب فشار (در طول محور x ) رسم کنیم، به شکل خطی افقی به دست می آید که PV نشان دهنده ی یک مقدار ثابت می باشد حتی در شرایطی که ما فشار را تغییر دهیم.

این قانون بیان می کند که در دمای ثابت حجم جرمی معین از گاز با فشار آن گاز به طور عکس متناسب است

منحنی فشار - حجم در دماهای مختلف برای یک گاز معین، متفاوت است. نمودار PV در مقابل P در دمای متفاوت به عنوان نمودار هم دما شناخته می شود به طوریکه منحنی بالاتر مربوط به دمای بالاتری می شود. قانون بویل در واقع طبیعت تراکم پذیر گاز را که اندازه ای از دانسیته ی افزایش یافته اش می باشد، بیان می کند.

 

مسئله :

گازی با حجم 250ml در فشار 745 میلی متر جیوه و در دمای 25 درجه سانتی گراد می باشد. برای این که حجم گاز به200ml کاهش یابد، به چه افزایش فشاری در همان غلظت نیاز است ؟

 

راه حل :

 

قانون بویل

 

بنابراین افزایش فشار، به صورت زیر می شود:

 

قانون بویل

در نتیجه افزایش فشار 25/186 میلی متر جیوه می شود.

با انجام آزمایش زیر می توانید با قانون بویل بیشتر آشنا شوید.

 

 

دستور العمل :

با استفاده از ماوس، پیستون را برای تعیین حجم دلخواه جا به جا کنید. با رها کردن ماوس، داده ها به صورت خودکار در جدول ثبت خواهد شد. در قسمت Testing می توانید گازهای مختلف را انتخاب کنید. در جدول می توانید با کلیک بر روی Clear Data کل داده ها را حذف کنید و با کلیک بر روی Delete Record نیز می توانید یک ردیف از داده ها را حذف کنید. در نهایت می توانید با کلیک بر روی Graph ، نمودار حاصل شده را مشاهده کنید. در زیر جدول می توانید نوع نمودار را تعیین کنید (فشار در مقابل حجم و یا عکس فشار در مقابل حجم).

با کلیک روی Print Result از نتایج به دست آمده می توانید پرینت بگیرید ور در پایان با کلیک روی Return به صفحه ی ابتدایی باز خواهید گشت و می توانید نمودار را مجدداً برای گاز جدید تنظیم کنید.

 

 

گروه مدرسه اینترنتی سایت تبیان - تهیه و تنظیم: طیبه موسیوند

 

hossein3010

hossein3010
کاربر نقره ای
تاریخ عضویت : خرداد 1389 
تعداد پست ها : 1946
محل سکونت : تهران
دسترسی سریع به انجمن ها