Boyle's law

robert boyle foi um cientista Irlandês em 1600 e é, na verdade, a partir de suas experiências que nós temos a lei de Boyle, que, na verdade, precedida a equação de gás ideal e já temos mostrado isso, mas vamos trabalhar para trás e vamos usar a lei de Boyle para provar a parte da equação de gás ideal e temos um pouco de história ao longo do caminho, o que é sempre divertido para Boyle estava experimentando com gases e ele tinha um grande Jay tubo de configurar a entrada de sua casa, que tenho certeza de que sua esposa ficou emocionado sobre e então ele preso alguns gás em que Jay tubo e ele encheu o fundo do tubo, mas com um pouco de mercúrio, que preso de que o gás no lado fechado porque o mercúrio é um muito denso líquido e gás tem um tempo duro tipo de movimento através dele tão-lo preso um pouco de gás no outro lado e, assim, este esquerda do lado aberto, exposto à atmosfera aqui, assim você tem a pressão do gás em um lado e a pressão da atmosfera sobre os outros e nós sabemos que eles estão pressionando para baixo com ele com a mesma quantidade de pressão, porque, como ele começou a altura do mercúrio era o mesmo em ambos os os lados agora as coisas ficaram realmente interessante quando ele acrescentou um pouco mais de mercúrio, porque agora os dois níveis não igualar, em vez disso, eles foram compensados e o que isso significava era que o gás preso pressão aqui foi maior do que a pressão atmosférica de tal forma que a pressão do gás é igual à pressão atmosférica mais a pressão do fluido da diferença de altura e você pode pensar que o gás está empurrando para baixo sobre esta parte do mercúrio com a mesma força ou com a mesma pressão que a atmosfera empurrando para baixo aqui, Mais esse pouco de fluido aqui empurrando para baixo agora ele acrescentou um pouco mais mercúrio, que comprimido gás, ainda mais fazendo o seu volume menor e ele descobriu que havia uma ainda maior deslocamento e os dois fluidos alturas e corretamente, ele tomou isto significa que o gás estava a exercer ainda mais pressão, porque agora a pressão do gás é igual à pressão atmosférica e mais de fluido de altura e assim por Robert Boyle plotados dados e estes são os valores que ele começou no meio do século 17, ele planejou o volume em grandes polegadas e ele usou a pressão em polegadas de mercúrio e ele foi de medição que diferença de altura para a pressão e assim que começar a sua o volume foi de cento e dezessete inteiros e cinco centímetros cúbicos e sua pressão foi de 12 polegadas de mercúrio e de como ele encheu o Jay tubo com um pouco mais de mercúrio tinha um volume de 87 ponto 2 e a uma pressão de 16 polegadas de mercúrio e continuou a enchê-lo, ele tem um volume de 70 ponto 7 com uma pressão de 20 polegadas e continuou por um volume de 58.8 e a uma pressão de 24 polegadas e continuou e tenho quarenta e quatro ponto dois e trinta e dois e como ele continuava indo, ele tem trinta e cinco ponto três polegadas cúbicas e quarenta centímetros de mercúrio e, em seguida, o último valor foi de vinte e nove ponto polegadas de mercúrio após isso é que o volume que ele tinha comprimido-lo para baixo e 48 polegadas de mercúrio para a pressão e então o que ele fez foi traçado dados e ele representados no gráfico da pressão em função do volume, de modo que ele tinha um gráfico com a pressão como uma função de volume e se olharmos para a nossa pressão sobre o mais alto que fica é de 48 polegadas, então vamos fazer o top 50 e a parte do meio, o que podemos dizer é 25 como uma espécie de referência e, se você olhar no volume mais alto que nós temos é de 117 então, nós vamos fazer isso de uma centena e nós vamos ir um pouco mais e nós pode preencher o nosso gráfico para 50 25 e 75 centímetros cúbicos de volume e então nós vemos que, quando o volume é de cento e dezessete inteiros e cinco nossa pressão é de doze, de modo a que estaria certo sobre aqui e vamos ver que como o nosso como do nosso volume é de 87 aponte para a nossa pressão vai um pouco para 16 e nós quando temos o nosso volume é de 70 ponto sete nossa pressão é de cerca de 20 de modo que seriam ali e quando o volume é apenas cerca de 60 nós temos aqui um volume de Tony, desculpe a uma pressão de 24 e, em seguida, como o nosso volume vai a 44 pontos 2 temos 32 ish, que seria sobre a direita e, em seguida, 35 ponto três para o volume é de cerca de 40 para a pressão e, em seguida, para a direita sob uma pressão de 58 nossa volume seria de cerca de 29 sobre ali e então, o que nós temos quando estamos enredo pressão como uma função do volume, é que nós temos uma hipérbole e o que vemos é que, como o volume cai pela metade a partir de cerca de 50 100 a a pressão, essencialmente, duplos e como vamos nós de 50 para 25 para o volume de nós ir de 25 a 50 para a pressão sobre o então nós temos uma relação inversa para a pressão e o volume, de modo que se nós gráfico de volume, em seguida, como uma função do inverso da pressão e temos este gráfico temos o volume como uma função do inverso da pressão então, nós vamos precisar os valores inversos de todos os nossos pressões, para uma mais de doze a inversa de 12 seria 0.08 e um mais de 16 para obter o inverso de 16 seria de cerca de ponto zero seis para cinco, e se continuarmos a encontrar o inverso valores das pressões que iria ficar, Oh, ponto, zero cinco para 20 e 24 seria o ponto zero quatro e um de mais de trinta e dois seria o ponto zero três um, dois, cinco e quarenta seria o ponto zero um dois cinco dividido por 40 é o ponto zero dois, cinco e, em seguida, um mais de quarenta e oito vírgula zero dois zero oito e então podemos preencher nosso gráfico com estes valores, e sobre a maior inverso do valor da pressão que nós temos é o ponto zero oito sobre o menor é o ponto zero dois, então nós pode preencher isso aqui e ainda estamos a trabalhar com os mesmos valores para o volume, de modo que o mais alto é de um pouco mais de uma centena e, em seguida, podemos colocar em 50 e 25 e 75 assim, quando o volume é de cento e dezessete inteiros e cinco centímetros cúbicos, o inverso de pressão seria de cerca de ponto zero oito e, em seguida, à medida que desce oitenta e sete ponto dois ponto zero seis, dois e setenta e cinco ponto sete seria o ponto zero cinco aqui no meio e, em seguida, 58.8 apenas cerca de sessenta seria o ponto zero quatro, duas e quarenta e quatro ponto dois ponto zero três um, dois, cinco e trinta e cinco ponto quatro ponto zero dois, cinco e vinte e nove ponto seria o ponto zero dois zero oito, e essa não é uma perfeitamente limpo gráfico, mas vemos que quando nós gráfico do volume em função do inverso da pressão, podemos obter uma linha reta e se fazemos isso uma linha reta no gráfico como uma equação seria y é igual a MX plus B que é a equação para este gráfico, em que M é a nossa inclinação e B é o nosso intercepção de y, mas a nossa intercepção de y aqui é zero para todos os todos nós precisamos realmente é de Y é igual a MX bem no nosso gráfico de Y o nosso valor de y é o nosso volume e o nosso x-valor é o inverso da nossa pressão, de modo que vamos preencher isso aqui, se nós chamamos a nossa inclinação K em vez de em se simplesmente utilizar uma letra diferente, em seguida, trataremos de V é igual a K vezes um P e multiplicando ambos os lados por P nos daria PV é igual a K, ou em outras palavras, o produto do volume e a pressão de um gás é um valor constante, assim como nós, ver na equação de gás ideal, então vamos testar esta indo de volta para aqueles original valores que Robert Boyle plotados se medir o produto da pressão e o volume aqui, nós vamos ver que 117 vezes 12 é de apenas cerca de 1400 e 87 16 vezes é apenas cerca de 1400 e, na verdade, todos esses volumes multiplicado pela pressão que o produto é sempre quase exatamente 1.400 e então, uma grande aplicação deste conceito é que, se o número de moles e a temperatura de um gás ideal são constantes, em seguida, o produto inicial de P e B será igual ao produto final de P e B, de modo a PF e VF ou final e então, vamos tentar usar isso em um exemplo, se a pressão de um gás e um 1,25 litros recipiente inicialmente é 0.87 2 atmosferas que é a pressão se o volume do recipiente é aumentado para 1,5 litros supondo que a temperatura não muda, e nós sabemos que se esse é um recipiente fechado, o número de partículas não vai mudar muito a nossa moles também são constantes e por isso vamos usar essa idéia de que o p1 v1 é igual a p2 v2 e a nossa pressão inicial é o ponto 8 7 2 atmosferas e nosso volume inicial é de 1,25 litros e nós estamos olhando para a final, a pressão quando o volume final é de 1,5 litros e então, a primeira coisa que nós vamos precisar fazer é dividir ambos os lados por 1.5 litros para isolar os nossos pressão final e assim por diante deste lado nós cancelar completamente fora de 1,5 litros e um lado nós cancelar as nossas unidades de litros, e nós, 0.87 2 vezes 1.25 dividido por 1,5, em seguida, nós vamos manter a nossa unidade de atmosfera aqui e que vai nos dar a nossa pressão final que passa a ser de 0,72 7 atmosferas e apenas um tipo de como um final tipo de comum-sentido verificar este resultado segue a lei de Boyle, porque podemos aumentar o volume de 1,25 a 1,5 e assim reduzimos a pressão de 0.87 para 2 0.727

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