Boilio dėsnis
Boilio dėsnis (dar vadinamas Marioto dėsniu ir Boilio-Marioto dėsniu) yra dėsnis apie idealiąsias dujas.
Įstatymą galima išdėstyti taip:
Nustatytoje temperatūroje laikomų idealiųjų dujų P (slėgis) ir V (tūris) yra atvirkščiai proporcingi.
Kitaip tariant, pastovios masės idealiųjų dujų, esančių pastovioje temperatūroje, tūris yra atvirkščiai proporcingas jų slėgiui.
Simboliuose įstatymas yra toks:
P ∝ 1 V {\displaystyle P\propto {\frac {1}{V}}} 
arba
P V = k {\displaystyle PV=k} 
čia P - dujų slėgis, V - dujų tūris, o k - konstanta.
Tam tikros masės dujų, esančių pastovioje temperatūroje, slėgio ir tūrio sandauga yra pastovi. Mažėjant tūriui, slėgis proporcingai didėja, ir atvirkščiai. Pavyzdžiui, kai slėgis sumažėja perpus, tūris padvigubėja.
Tarkime, kad turite rezervuarą, kuriame yra tam tikras dujų kiekis, esant tam tikram slėgiui. Sumažinus rezervuaro tūrį, tas pats dujų dalelių skaičius dabar yra mažesnėje erdvėje. Todėl padidėja susidūrimų skaičius. Todėl slėgis yra didesnis.
Įsivaizduokite, kad dujos yra tam tikro slėgio (P1) ir tūrio (V1). Pakeitus slėgį į naują vertę (P2), tūris pasikeičia į naują vertę (V2). Abiem sąlygoms apibūdinti galime naudoti Boilio dėsnį:
P 1 V 1 = k {\displaystyle P_{1}V_{1}=k} 
P 2 V 2 = k {\displaystyle P_{2}V_{2}=k} 
Abiem atvejais konstanta k yra ta pati, todėl galime teigti taip:
P 1 V 1 = P 2 V 2 {\displaystyle P_{1}V_{1}=P_{2}V_{2}} 
Pavyzdys: Dujų slėgis yra 3 atm, o tūris - 5 litrai. Jei slėgis sumažintas iki 2 atm, koks tūris?
P 1 V 1 = P 2 V 2 {\displaystyle P_{1}V_{1}=P_{2}V_{2}}
V 2 = P 1 V 1 P 2 {\displaystyle V_{2}={\frac {P_{1}V_{1}}{P_{2}}}} 
V 2 = 3 ∗ 5 2 {\displaystyle V_{2}={\frac {3*5}{2}}} 
V 2 = 15 2 {\displaystyle V_{2}={\frac {15}{2}}} 
V 2 = 7,5 {\displaystyle V_{2}=7,5} 
∴ Tūris bus 7,5 litro.
Įstatymą 1662 m. nustatė Robertas Boilas, o 1679 m. - Edme Mariotas.
Animacija, rodanti slėgio ir tūrio priklausomybę.Dujų kiekis ir temperatūra yra pastovūs.
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra Boilio dėsnis?
A: Boilio dėsnis (dar vadinamas Marioto dėsniu ir Boilio-Marioto dėsniu) - tai dėsnis apie idealiąsias dujas, teigiantis, kad pastovioje temperatūroje laikomų idealiųjų dujų pastoviam kiekiui slėgis (P) ir tūris (V) yra atvirkščiai proporcingi.
Klausimas: Kaip Boilio dėsnį galime išreikšti matematiškai?
A: Boilio dėsnį matematiškai galime išreikšti taip: P ∝ 1/V arba PV = k, kur P - dujų slėgis, V - dujų tūris, o k - konstanta.
K: Kas atrado šį dėsnį?
A: 1662 m. dėsnį atrado Robertas Boilas, o 1679 m. nepriklausomai nuo jo - Edmas Mariotas.
K: Ką reiškia, kai sakome, kad P ir V yra atvirkščiai proporcingi?
Atsakymas: Tai reiškia, kad vienam iš jų didėjant, kitas proporcingai mažėja - taigi, jei sumažinsite talpyklos, kurioje yra tam tikras dujų kiekis, tūrį, esant tam tikram slėgiui, dėl padidėjusių dalelių susidūrimų, atsirandančių dėl to, kad jos yra mažesnėje erdvėje, slėgis padidės.
Klausimas: Kaip naudojame Boilio dėsnį slėgio arba tūrio pokyčiams apskaičiuoti?
A: Boilio dėsnį galime naudoti slėgio arba tūrio pokyčiams apskaičiuoti naudodami dvi lygtis: P1V1=k ir P2V2=k, kur k išlieka pastovus, o P1/V1 arba P2/V2 keičiasi priklausomai nuo to, ką norite apskaičiuoti.
Klausimas: Ar šį dėsnį galime taikyti ir realioms dujoms?
Atsakymas: Ne - šis dėsnis taikomas tik idealiosioms dujoms, nes tarp jų nėra tarpmolekulinių jėgų.
