Bagi jumlah tetap gas ideal dikekalkan pada suhu tetap, P [tekanan - "pressure"] dan V [Isipadu - volume] adalah berkadar songsang (ketika satu meningkat, yang lain menurun).[2]
Isi kandungan[sorok] |
[sunting] Sejarah
Hukum Boyle merupakan salah satu dari hukum gas. Hukum ini pertama kali disarankan dalam tahun 1662 oleh Robert Boyle yang bertindak balas terhadap cadangan oleh penolongnya John Townley, menjelaskan bahawa pada suhu malar, isipadu gas tetap adalah berkadar songsang dengan tekanan. Menurut Hukum Boyle, isoterma untuk gas adalah hiperbola, tetapi gas sahih mempunyai isoterma hiperbola hanya dalam had p menghampiri 0.Hukum Boyle digunakan untuk meramalkan tekanan gas apabila isipadu berubah (atau sebaliknya).
Pernyataan Hukum Boyle:
pV = malar (n, T malar)
iaitu p ialah tekanan gas dan V ialah isipadu gas.
[sunting] Tafsiran
[sunting] Kaitan teori kinetik dan gas ideal
Hukum Boyle menyatakan bahawa pada suhu kekal bagi jisim tetap, tekanan mutlak dan isipadu gas berkadar secara menyongsang. Hukum ini juga boleh dinyatakan dalam bentuk berlainan sedikit, bahawa hasil tekanan dan isipadu mutlak kekal malar.Kebanyakan gas bertindak seperti gas ideal pada tekanan dan suhu serdahana. Had teknologi pada abad ke 1600-an tidak mampu menghasilkan tekanan tinggi atau suhu rendah. Dengan itu, hukum ini tidak mungkin memiliki herotan pada masa diterbitkan. Ketika peningkatan dalam teknologi membenarkan tekanan lebih tinggi dan suhu lebih rendah, perbezaan natara kelakuan ideal gas mula menjadi jelas, dan kaitan antara suhu dan isipadu hanya boleh digambarkan dengan tepat menggunakan teori gas sebenar.[7] Perbezaan digambarkan sebagao faktor boleh dimampat ("compressibility factor").
Robert Boyle (dan Edme Maria) menghasilkan hukum ini semata-mata berasaskan ujikaji. Hukum ini juga boleh dihasilkan secara teori berasaskan anggapan kewujudan atom dan molekul dan andaian mengenai pergerakan dan perlanggaran elestik sempurna (lihat teori kinetik gas). Rumusan ini mendapat tentangan hebat dikalangan masyarakat sains pada masa itu, kerana ia dilihat semata-mata teori ciptaan bagi mana tidak terdapat bukti yang boleh dilihat langsung.
Daniel Bernoulli pada tahun 1738 telah menghasilkan hukum Boyle dengan menggunakan hukum pergerakan Newton dengan penggunaan pada tahap molekul. Ia kekal terbiar sehingga sekitar 1845, apabila John Waterston menerbitkan kertas kerja membina pada aturan utama teori kinetik; ini ditolak oleh Royal Society of England. Kerja berikutnya oleh James Prescott Joule, Rudolf Clausius dan terutamanya oleh Ludwig Boltzmann mengukuhkan kedudukan teori kinetik gas dan membawa perhatian kepada kedua-dua teori Bernoulli dan Waterston.[8]
Perdebatan antara penyokong Bertenaga ("Energetics") dan Atomik ("Atomism") mendorong kepada Boltzmann untuk menulis buku pada 1898, yang mendapat kritikan sehingga mendorongnya membunuh diri pada 1906.[8] Albert Einstein pada 1905 menunjukkan bagaimana teori kinetik diguna pakai bagi pergerakan Brownian bagi zarah tergantung-cecair, yang disahkan pada tahun 1908 oleh Jean Perrin.[8]
[sunting] Persamaan
Persamaan mathematik bagi hukum Boyle adalah:- p mewakili tekanan pada sistem.
- V mewakili isipadu gas.
- k mewakili nilai malar mewakili tekanan dan isipadu sistem.
Memaksa peningkatan isipadu V pada jumlah tetap gas, mengekalkan gas pada suhu diukur pada awalnya, tekanan p mesti menurun menyongsang. Sama juga, mengurangkan isipadu gas meningkatkan tekanan.
Hukum Boyle digunakan bagi menjangka hasil memperkenalkan perubahan, pada isipadu dan tekanan sahaja, kepada jumlah tetap gas. Isipadu sebelum dan selepas dan tekanan pada jumlah tetap gas, di mana suhu sebelum dan selepas kekal sama (penyejukan dan pemanasan akan diperlukan bagi memenuhi syarat ini), dikaitkan dengan persamaan:
Tidak ada komentar:
Posting Komentar