Bạn đang xem: Định luật Boyle: đặc điểm, lịch sử và ứng dụng | Khí tượng mạng Tại DongnaiArt

la Định luật Boyle Nó được Robert Boyle phát hiện vào thế kỷ xnumx và cung cấp cơ sở để giải thích mối quan hệ giữa áp suất và thể tích tồn tại trong chất khí. Ông đã chứng minh thông qua một loạt thí nghiệm rằng ở một nhiệt độ nhất định, thể tích của một chất khí giảm khi áp suất tăng và tăng khi áp suất giảm.

Trong bài viết này, chúng tôi sẽ cho bạn biết mọi thứ bạn cần biết về Định luật Boyle, các đặc điểm và tầm quan trọng của nó.

Tính năng chính

Năm 1662, Robert Boyle phát hiện ra rằng, ở nhiệt độ không đổi, áp suất tác dụng lên một chất khí tỷ lệ nghịch với thể tích và số mol của nó. Nói cách khác, nếu áp suất tác dụng lên một chất khí tăng gấp đôi,khí đó sẽ bị nén và thể tích của nó sẽ giảm đi một nửa.

Khi thể tích của bình chứa khí tăng lên thì quãng đường mà một hạt phải đi được trước khi va vào thành bình chứa cũng tăng theo. Sự gia tăng khoảng cách này làm cho các tác động ít thường xuyên hơn, do đó áp lực lên tường ít hơn so với trước đây khi âm lượng nhỏ hơn.

Định luật Boyle được Robert Boyle phát hiện lần đầu tiên vào năm 1662. Edme Mariotte là một nhà khoa học khác cùng suy nghĩ với Boyle và đưa ra kết luận tương tự Tuy nhiên, mãi đến năm 1676, Mariotte mới công bố công trình của mình. Đó là lý do tại sao chúng ta thấy điều này trong nhiều cuốn sách gọi là định luật boyle và định luật mariot Định luật boyle- mariot, còn được gọi là định luật mattut, được phát triển bởi nhà vật lý và hóa học người Anh Robert. Độc lập bởi Boyle và nhà vật lý và thực vật học người Pháp edmé mattout.

Nó đề cập đến một trong những định luật liên quan đến thể tích và áp suất của chất khí đối với một lượng khí nhất định được giữ ở nhiệt độ không đổi. Định luật Boyle được phát biểu như sau: Khi nhiệt độ của khí không đổi, áp suất do một lực tác dụng tỷ lệ nghịch với thể tích của khí. Hay đơn giản hơn, chúng ta có thể hiểu là:Ở nhiệt độ không đổi cao hơn, thể tích của một khối khí nhất định tỉ lệ nghịch với áp suất không đổi mà nó tác dụng.

Các thí nghiệm và ứng dụng của định luật Boyle

Xem Thêm : Thế năng là gì, công thức tính thế năng đàn hồi, trọng trường

Để chứng minh lý thuyết về Định luật Boyle, Marriott chịu trách nhiệm đưa khí vào xi lanh bằng pít-tông và có thể xác minh các áp suất khác nhau được tạo ra khi pít-tông đi xuống. Từ thí nghiệm này, có thể thấy rằng khi thể tích tăng thì áp suất giảm.

Định luật Boyle có nhiều ứng dụng trong cuộc sống hiện đại, chẳng hạn như lặn biển, vì thợ lặn phải đẩy không khí ra khỏi phổi khi lên cao, vì không khí nở ra khi áp suất giảm xuống, nếu không nó có thể gây tổn thương mô.

Nó được tìm thấy trong tất cả các thiết bị sử dụng hoặc chạy bằng khí nén, chẳng hạn như cánh tay rô-bốt sử dụng các thành phần như pít-tông khí nén, bộ truyền động, bộ điều chỉnh áp suất và van.

Động cơ xăng, ga hoặc diesel cũng sử dụng Định luật Boyle cho quá trình đốt trong, vì lần đầu tiên không khí đi vào xi lanh, nó có thể tích và áp suất, và lần thứ hai, nó được giảm thể tích nhờ khả năng tăng áp.

Ô tô có hệ thống túi khí hoạt động bằng cách đẩy một lượng không khí hoặc khí từ buồng khí vào túi khí bên ngoài, áp suất giảm và thể tích tăng lên, duy trì nhiệt độ không đổi.

Định luật Boyle ngày nay rất quan trọng vì nó cho chúng ta biết và giải thích hành vi của chất khí. Nó chắc chắn giải thích mối quan hệ nghịch đảo giữa áp suất và thể tích khí. Do đó, khi áp suất tác dụng lên một chất khí, thể tích của nó giảm và áp suất tăng.

Mô hình khí lý tưởng

Định luật Boyle-Marriott áp dụng cho cái gọi là khí lý tưởng, một mô hình lý thuyết giúp đơn giản hóa đáng kể hành vi của bất kỳ loại khí nào, chẳng hạn như:

• Các phân tử khí chúng quá nhỏ so với kích thước của chúng, đặc biệt khi bạn cho rằng con số này nhỏ hơn nhiều so với khoảng cách mà chúng di chuyển.
• Hơn nữa, các phân tử hầu như không tương tác trừ khi chúng va chạm rất nhanh và khi chúng va chạm, các va chạm này là đàn hồi, vì vậy cả khối lượng động và động năng đều được bảo toàn.
• Cuối cùng, giả sử rằng động năng này tỷ lệ thuận với nhiệt độ của mẫu khí, tức là hạt càng hoạt động thì nhiệt độ càng cao.

Xem Thêm : Tam Quốc Quần Hùng

Các khí nhẹ, bất kể thuộc tính của chúng là gì, hãy tuân theo các hướng dẫn này rất chặt chẽ ở các điều kiện nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn (nghĩa là: 0ºc và áp suất khí quyển (1 atm)). Đối với những loại khí này, định luật Boyle-Mariotte mô tả hành vi của chúng rất chính xác.

Vì p v không đổi ở một nhiệt độ nhất định, nếu áp suất của khí thay đổi thì thể tích thay đổi và do đó tích không đổi nên ở hai trạng thái 1 và 2 khác nhau, phương trình có thể được biểu diễn như sau:

>

p1 v1 = p2 ∙ v2

Sau đó, khi biết một trạng thái, cộng với một biến cho trạng thái kia, bạn có thể biết biến còn thiếu bằng cách loại bỏ nó khỏi định luật Boyle-Mario.

Lịch sử định luật Boyle

Nhà hóa học người Anh. Đối với các thí nghiệm tiên phong trong hóa học, đặc biệt là về tính chất của chất khí,

Các bài báo của Robert Boyle về hành vi của vật chất ở cấp độ hạt là tiền thân của lý thuyết nguyên tố hóa học hiện đại. Ông cũng là thành viên sáng lập của Hiệp hội Hoàng gia Luân Đôn.

Robert Boyle sinh ra trong một gia đình quý tộc ở Ireland và theo học những trường tốt nhất của Anh và châu Âu. Ông là trợ lý của Robert Hooke tại Oxford từ năm 1656 đến năm 1668, cộng tác với ông trong một loạt thí nghiệm xác định tính chất vật lý của không khí và cách nó cháy, thở và truyền âm thanh.

Kết quả của những đóng góp này được thu thập trong Các thí nghiệm cơ học mới liên quan đến tính đàn hồi khí và ảnh hưởng của nó» (1660). Trong ấn bản thứ hai của tác phẩm này (1662), ông đã tiết lộ một tính chất nổi tiếng của chất khí, định luật Boyle-Mariotte, phát biểu rằng, ở nhiệt độ không đổi, thể tích của chất khí tỷ lệ nghịch với áp suất của nó. Ngày nay, người ta biết rõ rằng định luật này chỉ có thể được thực hiện nếu hành vi lý tưởng về mặt lý thuyết của khí được chấp nhận.

Tôi hy vọng rằng thông qua những thông tin này, bạn có thể hiểu thêm về Định luật Boyle, đặc điểm và ứng dụng của nó trong cộng đồng khoa học.