가스 법률은 열역학의 가장 기본적인 법칙입니다. 그들은 온도, 압력 및 화학 환경에 따라 원자와 분자의 에너지 수준이 어떻게 변하는 지 설명합니다. 또한 시스템이 한 상태에서 다른 상태로 이동할 때 이러한 변화가 어떻게 변하는 지 설명합니다. 이 법률은 종종 특정 조건 하에서 재료의 속성을 예측하는 데 사용됩니다. Boyle의 법칙에 대해 자세히 논의합시다 :
Boyle의 법칙은 무엇입니까?
법의 진술
Boyle의 법칙은 일정한 온도에서 가스의 압력과 부피 사이의 관계를 설명합니다. 가스의 부피는 일정한 온도에서 가스의 압력에 반비례합니다.
Boyle의 법률 공식에 대한 방정식은 다음과 같습니다.
v/1/p
또는
p/1/v
또는
pv =k1
v는 가스 부피를 나타내고, P는 가스 압력을 나타내고, K1은 상수를 나타냅니다. Boyle의 법칙은 가스의 현재 압력 또는 부피를 계산하는 데 사용될 수 있으며 다음과 같은 것으로 알려져 있습니다.
p1v1 =p2v2
보일 법의 그래픽 표현
가스의 부피와 압력 사이의 연결은 Boyle의 법칙으로 다음과 같이 수학적으로 (일정한 질량과 온도에서) 언급 될 수 있습니다.
p) (1/v)
가스에 의해 가해지는 압력은 P이며, 그에 의해 차지하는 부피는 V입니다.이 비례에 상수 k를 추가함으로써 우리는 그것을 방정식으로 변환 할 수 있습니다.
.p =k × (1/v) ⇒ pv =k
가스 (P)에 의해 가해지는 압력이 Y 축에 표시되고 가스 (1/V)가 차지하는 부피의 역수가 X 축에 표시되면 직선이 형성됩니다.
.파생 및 보일 법률 공식
Boyle의 법칙에 따르면 가스 (일정한 양과 온도)로 채워진 부피의 변화는 압력의 차이를 초래합니다. 다시 말해서, 가스의 초기 압력과 초기 부피의 생성물은 가스의 최종 압력 및 최종 부피의 산물 (일정한 온도 및 두더지 수)과 같습니다. 이 법칙은 수학적으로 다음과 같이 표현 될 수 있습니다.
p1v1 =p2v2
여기,
P1은 가스의 시작 압력을 나타냅니다.
V1은 가스의 초기 점유량입니다.
P2는 가스의 궁극적 압력을 나타냅니다.
가스로 채워진 최종 볼륨은 v2입니다.
Boyle의 법률 공식은 압력-볼륨 연결을 제안하며,이 문구를 얻는 데 사용될 수 있습니다. 일정한 온도에서 특정 양의 가스에 대한 PV =K. 따라서
p1v1 =k (초기 압력 × 초기 부피)
p2v2 =k (최종 압력 × 최종 부피)
p1v1 =p2v2
가스의 용기 부피가 감소하면 방정식을 사용하여 용기 벽의 가스에 의해 가해진 압력의 증가를 예측할 수 있습니다 (및 그 양과 절대 온도는 변하지 않습니다).
Boyle의 법률 사례
- 평평한 타이어는 약하고 형태가 좋지 않아 차량이 적절하게 움직이기가 어렵습니다. 공기 분자는 공기가 공기 펌프를 사용하여 평평한 타이어로 강제 할 때 밀접하게 포장됩니다. 타이어 벽에 가해지는 압력은 타이어의 공기 분자 수가 증가함에 따라 증가합니다. 따라서 평평한 타이어를 부풀린 것은 현실 세계에서 Boyle의 규칙을 또 다른 적용합니다.
- 보일 법의 가장 주목할만한 사례 중 하나는 이산화탄소와 물의 조합으로 가득 찬 소다 병입니다. 봉인 된 소다 캔이나 용기를 압축하기는 어렵습니다. 용기 내의 공기 분자가 밀도가 높아져 움직일 공간이 거의 없기 때문입니다. 캔이나 병을 열면 일부 공기 분자가 떠나 더 많은 공기 분자가 병을 움직이고 압축 할 수 있습니다.
- 주사기는 유체를 주입하거나 제거하는 데 사용되는 의료 장비입니다. 액체를 고정하는 실린더와 압력을 제어하는 플런저로 구성됩니다. 플런저가 밀려 나면서 유체의 부피가 감소하여 압력이 증가합니다. 마찬가지로, 플런저를 높이면 압력을 낮추면서 부피가 증가합니다. 결과적으로 Boyle의 법칙은 주사기의 운영에 적용됩니다.
결론
물리학의 실험과 관찰은 가스가 어떻게 행동하는지 설명하는 네 가지 기본 원칙을 개발하게되었습니다 :Boyle의 법, Charles의 법, Avogadro의 법 및 Gay-Lussac의 법칙. 이 섹션에 설명 된 실험과 관찰은 가스 법률의 개발로 이어졌습니다. 이 법은 일정한 압력과 일정한 온도 하에서 가스의 거동을 설명하는 데 가장 유용합니다. 우리는 Boyle의 법칙과 p1v1 =p2v2 인 수학적 표현에 대해 더 논의했습니다.
