La Llei de Boyle va ser
formulada per primera vegada per Robert Boyle en 1622 i uns anys després, en
1676, va ser formulada també per Edme Mariotte, sense saber que ja ho estava.
Aquesta és una de les lleis
dels gasos que relaciona el volum i la pressió d’una certa quantitat de gas que
es manté a una temperatura constant, i diu així:
“La pressió exercida per una força física és
inversament proporcional al volum d’una massa gasosa, sempre que la temperatura
es mantinga constant”.
És a dir, a temperatura constant, el volum
d’una massa fixa de gas és inversament proporcional a la pressió que aquest
exerceix.
La teoria cinètica dels gasos suposa que aquests estan formats per
diminutes molècules en constant moviment. A igualtat de condicions, la
velocitat a la qual es mouran aquestes molècules variarà en funció de la seua
grandària (com més grans, menys velocitat), però per a un gas concret la
velocitat a la qual es mouen les seues molècules variarà segons la temperatura,
si el gas es calfa, les molècules es mouran més ràpidament.
Com en la llei de Boyle la temperatura és constant, la velocitat mitjana de les partícules és constant. Aleshores, direm que a una temperatura i pressió determinades, la velocitat de les partícules és constant. Quan el volum del recipient que conté el gas és més menut, les partícules de gas xoquen més vegades contra les parets del recipient. Quan el volum és més gran, com la velocitat de les partícules és la mateixa que abans, aquestes xoquen menys vegades contra les parets.
Com en la llei de Boyle la temperatura és constant, la velocitat mitjana de les partícules és constant. Aleshores, direm que a una temperatura i pressió determinades, la velocitat de les partícules és constant. Quan el volum del recipient que conté el gas és més menut, les partícules de gas xoquen més vegades contra les parets del recipient. Quan el volum és més gran, com la velocitat de les partícules és la mateixa que abans, aquestes xoquen menys vegades contra les parets.
A
QUINES SUBSTÀNCIES ÉS APLICABLE LA LLEI DE BOYLE?
Com podem observar en el
dibuix, en l’estat sòlid, encara que augmente la temperatura les molècules no
es poden moure; en l’estat líquid es poden moure molt poc; aquesta teoria és aplicable només als gasos perquè la força de
cohesió entre les seues molècules és pràcticament nul·la i per això poden
moure’s lliurement en qualsevol direcció.
REPRESENTACIÓ
GRÀFICA DE LA LLEI DE BOYLE
Quan la temperatura és
constant, el volum d’una massa fixa de gas és inversament proporcional a la
pressió que aquest exerceix.
Un exemple d’experiment és
aquest:
Quan introduïm un núvol de
golosina en una xeringa i comprimim l’aire de dins de la xeringa, el núvol es
fa més xicotet. Si el que fem és augmentar el volum de la xeringa, el núvol es
fa més gran. En el següent vídeo es pot veure una demostració.
LLEI
MATEMÀTICA
En aquesta llei la pressió i
el volum són magnituds inversament proporcionals.
- Si la pressió augmenta, el volum disminueix.
- Si la pressió disminueix, el volum augmenta.
- Si la pressió disminueix, el volum augmenta.
En augmentar el volum, les
molècules del gas tarden més a xocar contra les parets del recipient, i per
tant, xoquen menys vegades contra elles per unitat de temps. Açò vol dir que la
pressió serà menor perquè aquesta representa la freqüència de xoc del gas
contra les parets del recipient. El mateix passa a la inversa. L’expressió
matemàtica de la llei és:
pel volum és constant.
ó
Si la pressió respecte al principi varia, el volum també.
La unitat de mesura del
volum i de la pressió pot ser qualsevol. Però si es vol utilitzar la fòrmula P1·V1 = P2·V2 la pressió i el volum han d'estar en les mateixes unitats en les dues parts.
No hay comentarios:
Publicar un comentario