Wet van Boyle

De wet van Boyle (ook wel de wet van Mariotte en de wet van Boyle-Mariotte genoemd) is een wet over ideale gassen.

De wet kan als volgt worden weergegeven:

Voor een vaste hoeveelheid van een ideaal gas dat op een vaste temperatuur wordt gehouden, zijn P (druk) en V (volume) omgekeerd evenredig.

Met andere woorden, het volume van een constante massa ideaal gas bij een constante temperatuur is omgekeerd evenredig met de druk die erop wordt uitgeoefend.

In symbolen, is de wet:

P 1 V. Ppropto {\displaystyle P\propto {\frac {1}{V}}}

of

P V = k {\\\playstyle PV=k} {\displaystyle PV=k}

waarbij P de druk van het gas is, V het volume van het gas en k een constante.

Voor een bepaalde gasmassa bij een constante temperatuur is het product van de druk en het volume een constante. Naarmate het volume afneemt, neemt de druk evenredig toe, en omgekeerd. Als de druk bijvoorbeeld halveert, verdubbelt het volume.

Stel dat je een tank hebt die een bepaalde hoeveelheid gas bevat bij een bepaalde druk. Wanneer je het volume van de tank verlaagt, wordt hetzelfde aantal gasdeeltjes nu in een kleinere ruimte opgeslagen. Hierdoor neemt het aantal botsingen toe. De druk is dus groter.

Stel je voor dat je een gas hebt bij een bepaalde druk (P1) en een bepaald volume (V1). Als u de druk wijzigt naar een nieuwe waarde (P2), verandert het volume in een nieuwe waarde (V2). We kunnen de wet van Boyle gebruiken om beide sets van voorwaarden te beschrijven:

P 1 V 1 = k {\playstyle P_{1}V_{1}=k} {\displaystyle P_{1}V_{1}=k}

P 2 V 2 = k {\playstyle P_{2}V_{2}=k} {\displaystyle P_{2}V_{2}=k}

De constante, k, is in beide gevallen hetzelfde, dus we kunnen het volgende zeggen:

P 1 V 1 = P 2 V 2 {\playstyle P_{1}V_{1}=P_{2}V_{2}}} {\displaystyle P_{1}V_{1}=P_{2}V_{2}}

Voorbeeld: De druk van een gas is 3 atm en het volume is 5 liter. Als de druk wordt teruggebracht tot 2 atm, wat is dan het volume?

P 1 V 1 = P 2 V 2 {\playstyle 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 {\\frac {P_{1}V_1}}{P_{2}}}}}={\frac {P_{1}} {\displaystyle V_{2}={\frac {P_{1}V_{1}}{P_{2}}}}

V 2 = 3 ∗ 5 2 {displaystyle V_{2}={frac {3*5}{2}}} {\displaystyle V_{2}={\frac {3*5}{2}}}

V 2 = 15 2. V_2={\frac {15}{2}} {\displaystyle V_{2}={\frac {15}{2}}}

V 2 = 7,5 {\playstyle V_{2}=7,5} {\displaystyle V_{2}=7.5}

Het volume zal 7,5 liter zijn.

De wet werd in 1662 door Robert Boyle gevonden, en daarna in 1679 zelfstandig door Edme Mariotte.

Een animatie die de relatie tussen druk en volume laat zien. De hoeveelheid en de temperatuur van het gas zijn constant.
Een animatie die de relatie tussen druk en volume laat zien. De hoeveelheid en de temperatuur van het gas zijn constant.


AlegsaOnline.com - 2020 / 2021 - License CC3