Boyle-Mariotteov zakon: razlika između inačica
Izbrisani sadržaj Dodani sadržaj
Nema sažetka uređivanja |
m uklonjena promjena suradnika Fintoleen45 (razgovor), vraćeno na posljednju inačicu suradnika Tulkas Astaldo Oznaka: brzo uklanjanje |
||
Redak 1:
[[datoteka:Boyles Law animated.gif|mini|desno|300px|Boyle-Mariotteov zakon.]]
[[datoteka:Boyle-Mariotteov zakon 1.png|mini|desno|300px|[[Graf]] originalnih rezultata koje je dobio [[Robert Boyle]].]]
'''Boyle-Mariotteov zakon''' opisuje istodobnu [[Izoterma|izotermnu]] ([[temperatura|''T'']] = konstantno) promjenu [[tlak]]a i [[volumen]]a [[plin]]a. Volumen plina mijenja se s tlakom prema jednakosti:
Line 12 ⟶ 16:
Imamo li u jednom [[cilindar|cilindru]] koji je zatvoren [[stap]]om ili [[Klip stroja|klipom]] neku količinu plina, on tlači na stijenke posude. Kako plin nastoji da se širi na što veći [[obujam]] ([[volumen]]), moramo odozgo na stap staviti [[uteg]] čiji [[tlak]] mora biti jednak unutarnjem tlaku plina. Metnemo li na stap u cilindru veći uteg, obujam plina će se smanjiti, ali će mu se povećati tlak. To znači da se tlak plina zbog smanjenja obujma toliko povećao da je u stanju držati [[Ravnoteža (mehanika)|ravnotežu]] vanjskom tlaku. Obratno, ako se vanjski tlak smanji, plin će se dotle raširiti, to jest povećati svoj obujam, dok stap u novom položaju ne bude opet u ravnoteži. To znači da je tlak plina zbog povećanja obujma pao i izravnao se s vanjskim smanjenim tlakom. Navedeni [[pokus]] moramo vršiti uz jednaku [[temperatura|temperaturu]]. Temperaturu držimo stalno tako da cilindar stavimo u posudu kroz koju struji voda iste temperature.
Za plinove je uopće svojstveno da mala promjena vanjskog tlaka izaziva veliku promjenu obujma, dok kod [[krutine|krutih tijela]] vrlo velika promjena tlaka izaziva malu promjenu obujma. Kako se mijenja obujam plina s tlakom, ustanovili su pokusima [[Robert Boyle]] i [[Edme Mariotte]], neovisno jedan o drugome:
:<math> \frac{p_1}{p_2}\ = \frac{V_2}{V_1}\ </math>
Ovaj izraz prestavlja Boyle-Mariotteov zakon koji glasi:
{{citat|'''Kod stalne temperature tlakovi određene količine plina odnose se obrnuto razmjerno (proporcionalno) obujmima plina pri tim tlakovima.'''}}
Takve promjene u stanju plinova koje se zbivaju kod iste temperature nazivaju se [[Izoterma|izotermne promjene]].
Navedeni izraz možemo napisati i na drugi način:
:<math> \qquad p_1\cdot V_1 = p_2 \cdot V_2 = = p_3 \cdot V_3 = ... </math>
ili općenito:<ref> Velimir Kruz: "Tehnička fizika za tehničke škole", "Školska knjiga" Zagreb, 1969.</ref>
:<math> \qquad p_i \cdot V_i = konstanta </math>
{{citat|'''Kod izotermne promjene stanja plina, umnožak tlaka i obujma određene količine plina je stalna vrijednost.'''}}
Line 22 ⟶ 42:
== Jednadžba ==
Boyleov zakon određuje da je umnožak [[obujam|obujma]] i [[tlak]]a jednak konstantnom [[Idealni plin|idealnom plinu]], pod uvjetom da je [[temperatura]] [[konstanta|konstantna]]. Matematički zapis ove jednadžbe je:
Boyleona plina ograničena, a da su oboje uključeni u jednadžbu Boyleovog zakona, ''k'' je [[konstanta|konstantna]].▼
<math>\qquad\qquad p \cdot V = k </math>
gdje:
* ''V'' - [[obujam]] plina;
* ''p'' - [[tlak]] plina;
* ''k'' - [[konstanta]] ([[boyleov zakon#Zabilješke|vidi zabilješke]])
Vrijednost ''k'' je izračunata iz mjerenja obujma i tlaka stalno iste količine plina. Nakon promjene u sustavu, najčešće prisilnom promjenom u obujmu cijevi koje sadrži istu količinu plina, novi obujam i novi tlak se mjere. Rezultat izračunoga umnoška novog tlaka i novog obujma bi trebali biti originalna vrijednost konstante ''k''. Obujam ''V'' i tlak ''p'' su obrnuto proporcionalni: veći obujam znaći manji tlak, te manji obujam znači veći tlak.
U dvije jednadžbe ispod, očito je da su jednadžbe povezane jednakošću, a govore da se, uz stalno istu količinu plina i istu temperaturu mijenjaju obujam i tlak proporcionalno:
<math> \qquad p_1\cdot V_1 = p_2 \cdot V_2</math>
U praksi se ova jednadžba rješava na način da se iz jednadžbe ispod odredi učinak buduće promjene u drugoj jednadžbi. Na primjer:
<math> \qquad p_2 = p_1 \cdot \frac{V_1}{V_2}\ </math>
Boyleov, [[Charlesov zakon|Charlesov]] i [[Gay-Lussacov zakon]] tvore ''Zakon kombiniranih plinova''. Ova tri zakona u kombinaciji s [[Avogadrov zakon|Avogadrovim zakonom]] čine [[Jednadžba stanja idealnog plina|zakon idealnog plina]].
== Zabilješke ==
▲
== Vidi još ==
| |||