가스의 양과 압력 사이의 관계는 아일랜드 과학자 인 Robert Boyle의 다음에 Boyle의 법칙으로 지명되었습니다. 그는 1962 년 가스의 양과 압력 사이의 정량적 연관성을 연구 한 최초의 사람이었습니다. Robert Boyle은 저명한 자연 철학자, 화학자, 물리학 자 및 발명가였습니다.
.보일 법의 의미
법률은 연속 온도에서 주어진 양의 가스의 정도가 압력에 상호 비례한다고 말합니다. 가스 입자가 본질적으로 느슨하게 포장되어 주변 환경에서 자유롭게 움직일 수 있습니다. 컨테이너에 가스가 가스로 가득 차면 가스 분자는 컨테이너의 경계에 부딪 치는 경향이 있습니다.
컨테이너 부피가 낮아지면 가스 입자는 용기의 경계에 훨씬 더 닿아 압력이 증가합니다. 같은 방식으로, 용기의 부피가 증가하면 가스의 압력이 떨어집니다. 로버트 보일 (Robert Boyle)은 일단 압축력이 용기의 가스에 가스에 가해지면 가스는 스프링처럼 작동하고 압축력에 저항한다는 것을 발견했다.
.일정한 온도 T에서 일정량의 가스의 양이 V이고 압력이 p이면 Boyle의 법칙에 따라
여기서 k는 가스 V의 부피와 그 온도 p.
에 의해 값이 결정되는 상수입니다.Boyle의 법칙에 따르면, 특정 온도에서 주어진 양의 가스의 부피와 압력의 산물은 이전 방정식에 따라 일정합니다.
t는 온도이고 p2는 특정 양의 가스의 압력이되도록하십시오. 이제 온도 T에서의 가스 압력이 V2로 증가하면 Boyle의 법칙에 따르면 V2가 발생하면 가스의 부피는 v2입니다.
P1 V1 =P2V2
질량과 온도가 일정 할 때 상수입니다.
p1 =가스에 의해 가해진 초기 압력
p2 =가스에 의해 가해진 최종 압력
v1 =가스가 차지하는 초기 부피
v2 =가스가 차지하는 최종 볼륨
Boyle 's Law의 사례
호흡 :우리의 폐는 호흡 중에 Boyle의 법칙을 사용합니다. 숨을 쉬면 폐가 공기로 가득 차기 때문에 팽창합니다. 부피가 증가함에 따라 압력 수준이 감소합니다. 마찬가지로 공기가 수축되면 폐가 수축되어 부피가 줄어들고 압력이 증가합니다. 압력과 부피의 변화는 순간적이고 주기적입니다.
소다 병 :Boyle의 법칙의 가장 좋은 예 중 하나는 이산화탄소와 물의 혼합물로 채워진 소다 병입니다. 밀봉 음료 캔 또는 용기를 짜내는 것은 어렵습니다. 용기 내부의 공기 분자가 단단히 포장되어 움직일 공간이 거의 없기 때문입니다. 캔이나 병을 열면 일부 공기 분자는 용기를 떠나 더 많은 공기 분자가 병에 들어가서 짜낼 수있는 공간을 허용합니다. 이 예에서 볼륨의 함수로서의 압력 변화는 명확하게 볼 수 있습니다.
스쿠버 다이빙 :수중 다이빙은 질병이나 부상을 피하기 위해 부피와 압력 비율이 균형을 이루도록하는 것이 중요합니다. 물 몸체의 깊이에 들어가거나 다가 갈 때 큰 압력을 느낍니다. 인간 혈액에서 가스의 용해도는 고압으로 증가합니다. 그것이 상승하거나 올라 가면 혈액의 압력이 떨어지기 시작하고 혈액의 가스가 팽창하기 시작합니다. 결과적으로 다이버는 손상을 피하기 위해 천천히 올라 가야합니다. Boyle의 법칙은 압력과 양의 관계에 근거합니다.
Boyle 's Law의 그래픽 표현
고정 된 양의 연료 라인에 대한 꾸준한 온도에서 P vs 1/v 플롯의 출발점을 통해 직접 선은 Boyle의 법칙의 그래픽 일 수 있습니다.
직사각형 쌍곡선은 특정 가스 질량의 일정한 온도에서 P 대 V의 플롯입니다.
PV 축에 평행 한 직선은 특정 질량의 가스 질량에 대해 일정한 온도에서 P (또는 v)를 플로팅하는 데 사용됩니다.
결론
보일의 법률 규제는 가스가 어떻게 행동하는지 설명 하듯이 매우 중요합니다. 그것은 연료 라인 변형과 수량이 반비례한다는 의심의 그림자를 과거에 보여줍니다. 연료 라인을 아래로 누르면 수량이 줄어들고 변형이 상승합니다.
