Boylen laki

fysiikassa erikoistapaus yleisestä ideaalikaasujen tilanyhtälön laista

Boylen laki on erikoistapaus yleisestä ideaalikaasujen tilanyhtälön laista. Boylen lain todisti ja julkaisi vuonna 1662 irlantilainen kemisti ja fyysikko Robert Boyle. Laki tunnetaan Ranskassa ja Saksassa myös nimellä Boylen–Mariotten laki ranskalaisen fyysikon Edme Mariotten mukaan. Mariotte keksi lain itsenäisesti parikymmentä vuotta Boylen jälkeen.

Animaatiossa osoitetaan paineen ja tilavuuden välinen riippuvuus, kun määrä ja lämpötila pysyvät vakiona.
Robert Boylen alkuperäinen havaintoaineisto ja Boylen laki.

Boylen lain mukaan vakiolämpötilassa kaasun paineen (p) ja tilavuuden (V) tulo on vakio:[1]

.

Vakio on sama eri paineissa, joten isotermisissä prosesseissa alkutilan (1) ja lopputilan (2) paine ja tilavuus toteuttavat yhtälön

.

Tästä seuraa että paineen muutos vaikuttaa käänteisesti kaasun tilavuuteen.

Paineen ja tilavuuden tulolla on energian yksikkö, joule. Kaasun laajetessaan tekemä työ on

,

missä ΔV on kaasun tilavuuden muutos.

EsimerkkiMuokkaa

Olkoon tutkittava ideaalikaasu aluksi astiassa, jonka tilavuus on   ja kaasun paine  . Kun siirretään kyseinen kaasumäärä 5 litran astiaan ( ) ja kaasun lämpötila pysyy samana, voidaan kaasun paine   ratkaista yhtälöllä:

 

Katso myösMuokkaa

LähteetMuokkaa

ViitteetMuokkaa

  1. Giordano, Nicholas: College Physics: Reasoning and Relationships, s. 471. Cengage Learning, 2009. ISBN 9780534424718. (englanniksi)

Aiheesta muuallaMuokkaa

  • Appletti Boylen lain koejärjestelystä: Boyles Law