Закон Бойля: определение, формулы, приложения, примеры задач

Закон Бойля: определение, формулы, приложения и примеры задач - В этой дискуссии мы объясним закон Бойля. Это включает понимание закона Бойля, формулы закона Бойля, применение закона Бойля и примеры вопросов из закона Бойля, которые обсуждаются полностью и легко. Для получения более подробной информации, пожалуйста, внимательно прочтите обзоры ниже.

Закон Бойля: определение, формулы, приложения и примеры задач

Давайте сначала обсудим закон Бойля.

Определение закона Бойля

Закон Бойля - один из законов физики, в котором обсуждается взаимосвязь между давлением и объемом в газе. Роберт Бойль является первооткрывателем закона Бойля в том году (1627–1691), он провел исследование, чтобы узнать взаимосвязь между давлением и объемом газа при постоянной температуре. В ходе своего исследования Роберт Бойль обнаружил, что произведение давления и объема газа в замкнутом пространстве постоянно.

Согласно Википедии, другое определение закона Бойля - это один из многих законов химии и частный случай идеального закона химии. Если температура остается постоянной в замкнутой системе, закон Бойля описывает обратную зависимость между абсолютным давлением и объемом воздуха.

Закон Бойля, открытый Робертом Бойлем, изучает влияние давления на объем газа при постоянной температуре. Это утверждение Роберта Бойля называется законом Бойля, и оно гласит:

«При постоянной температуре давление газа в замкнутом пространстве обратно пропорционально его объему».

В повседневной жизни мы часто встречаем примеры инструментов, которые работают по закону Бойля, в том числе велосипедные насосы, шприцы и так далее.

Формула закона Бойля

Согласно закону Бойля это означает, что произведение давления и объема газа в замкнутом пространстве постоянно при постоянной температуре газа.

Приведенное выше утверждение, записанное в формуле, а именно:

P.V = C

Где C - фиксированное число (константа). Если давление изменится, изменится и количество газа, тогда формулу выше можно записать следующим образом:

P1. V1 = P2. V2

При условии:

P1 = начальное давление газа (атм. см рт. ст., Н / м2, Па)
P2 = конечное давление газа (атм, см рт. ст., Н / м2, Па)
V1 = исходный объем газа (м3, см3)
V2 = конечный объем газа (м3, см3)

Закон Бойля применяется только тогда, когда:

• Фиксированная температура газа или постоянная
• Газ в закрытом помещении
• Никакой химической реакции
• Без изменений газообразного состояния

Применение закона Бойля

Применение закона Бойля основано на принципе работы насоса. Насос - это устройство, используемое для транспортировки газа / жидкости. По такому принципу работы насос делится на две части: всасывающий и нагнетательный.

После вдоха количество воздуха в насосе увеличивается, и воздух не может попасть в шину, потому что воздух должен поступать через клапан (вентиляционное отверстие), сделанный из резины.

Если нажать на впускное отверстие, количество воздуха в насосе уменьшится, и из-за увеличения давления воздух может попасть в шину через вентиляционную трубку. Аналогичные устройства, использующие закон Бойля, - это шприцы, пипетки, нагнетательные насосы и водяные насосы.

Пример закона Бойля

Ниже приведены примеры проблем, связанных с законом Бойля:

1. В закрытой камере находится газ объемом 200 мл. Если давление в помещении 60см рт.ст., то рассчитать давление газа в помещении объемом 150 мл?

Решение:

Известен:

V1 = 200 мл
P1 = 60 см рт. Ст.
V2 = 150 мл
Спросил: P2…?

Отвечать:

Согласно закону Бойля, давление газа в помещении объемом 250 мл составляет 80 см рт. Ст.

2. В закрытом помещении объемом 0,2 м3, заполненном газом, если давление увеличить до 80 000 Па?

Решение:

Известен:

P1 = 60 000 Па
V1 = 0,2 м3
P2 = 80 000 Па Спрошено: V2…?

Отвечать:

P1V1=P2 V2
V2 = (P1 V1): P2
V2 = (60 000 x 0,2): 80 000
V2 = 1,2/8
V2 = 0,15 м3 Таким образом, объем газа становится 0,15 м3

3. О законе Бойля, стр. V = k, k имеет размеры ...

А. Мощность
Б. Усилие
С. Линейный импульс
Д. Температура
Э. Постоянная пружины

Ответ: B

Обсуждение:

Известен: В.п = k

Спросил: k = …?

Отвечать:

п. V = k
к = р. V = (м³)
k = Нм = Джоуль

Джоуль - это единица работы. Итак, k имеет размерность усилия.

4. Что из следующего не является условием для выполнения закона Бойля:

А. Фиксированная температура
Б. Фиксированный объем и давление
С. Никакой химической реакции не происходит
Д. Газ в закрытом помещении
Э. Состояние газа не меняется

Ответ: B

Обсуждение:

Закон Бойля применяется только при определенных условиях, таких как постоянная температура газа, газ в замкнутом пространстве, отсутствие химической реакции и отсутствие изменения газообразного состояния.

5. В закрытом контейнере находится газ, который расширяется так, что его объем увеличивается в 2 раза по сравнению с его начальным объемом (V = начальный объем, P = начальное давление). Давление газа изменится на ...

Обсуждение

Известен :

Начальное давление (P1) = п
Начальный объем (V1) = V
Окончательный объем (V2) = 2 В

Требуется: финальное давление (P2)

Отвечать:
P1 V1 = P2 V2
P V = P2 (2 В)
P = P2 (2)
P2 = P / 2 = п

Давление газа изменяется в разы по сравнению с начальным давлением.

6. В закрытом баллоне находится газ с давлением 2 атм и объемом 1 литр. Если давление газа изменится до 4 атм, объем газа будет ...

Обсуждение

Известен :

Начальное давление (P1) = 2 атм = 2 x 105 Паскалей
Конечное давление (P2) = 4 атм = 4 x 105 Паскалей
Начальный объем (V1) = 1 литр = 1 дм3 = 1 x 10-3 м3
Разыскивается: финальный том (V2)

Отвечать:

P1 V1 = P2 V2
(2 х 105) (1 х 10-3) = (4 х 105) V2
(1) (1 x 10-3) = (2) V2
1 х 10-3 = (2) V2
V2 = х 10-3
V2 = 0,5 x 10-3 м3 = 0,5 дм3 = 0,5 литра

7. В замкнутом пространстве находится газ объемом 200 мл. Что делать, если давление в комнате составляет 60 см рт. Ст., Поэтому рассчитайте давление газа в комнате, объем которой составляет 150 мл?
Решение:

Известен:

V1 = 200 мл
V2 = 150 мл
P1 = 60 см рт. Ст.
Спросил: P2 =…?

Отвечать:

P1. V1 = P2. V2
60 см рт. Ст. 20 мл = P2. 15 мл
P2 = 1200 см рт. Ст. / 15
P2 = 80 см рт. Ст.

Таким образом было объяснено о Закон Бойля: определение, формулы, приложения и примеры задач, надеюсь, может добавить к вашему пониманию и знаниям. Спасибо за посещение и не забывайте читать другие статьи.