Boila—Mariota likums
Boila likums (saukts arī par Mariota likumu un Boila-Mariota likumu) ir likums par ideālajām gāzēm.
Likumu var formulēt šādi:
Noteiktam ideālās gāzes daudzumam, kas tiek turēts nemainīgā temperatūrā, P (spiediens) un V (tilpums) ir apgriezti proporcionāli.
Citiem vārdiem sakot, nemainīgas masas ideālās gāzes tilpums nemainīgā temperatūrā ir apgriezti proporcionāls tai pieliktajam spiedienam.
Simbolos likums ir šāds:
P ∝ 1 V {\displaystyle P\propto {\frac {1}{V}}} 
vai
P V = k {\displaystyle PV=k} 
kur P ir gāzes spiediens, V ir gāzes tilpums un k ir konstante.
Konkrētai gāzes masai nemainīgā temperatūrā spiediena un tilpuma reizinājums ir konstants. Samazinoties tilpumam, proporcionāli palielinās spiediens, un otrādi. Piemēram, ja spiediens samazinās uz pusi, tilpums dubultojas.
Pieņemsim, ka jums ir tvertne, kurā ir noteikts gāzes tilpums ar noteiktu spiedienu. Ja tvertnes tilpums samazinās, tas pats gāzes daļiņu skaits tagad atrodas mazākā telpā. Tāpēc sadursmju skaits palielinās. Tāpēc spiediens ir lielāks.
Iedomājieties, ka ir gāze ar noteiktu spiedienu (P1) un tilpumu (V1). Ja spiediens mainās uz jaunu vērtību (P2), tilpums mainās uz jaunu vērtību (V2). Lai aprakstītu abus apstākļu kopumus, varam izmantot Boila likumu:
P 1 V 1 = k {\displaystyle P_{1}V_{1}=k} 
P 2 V 2 = k {\displaystyle P_{2}V_{2}=k} 
Konstante k abos gadījumos ir vienāda, tāpēc varam teikt sekojošo:
P 1 V 1 = P 2 V 2 {\displaystyle P_{1}V_{1}=P_{2}V_{2}}} 
Piemērs: Gāzes spiediens ir 3 atm un tilpums ir 5 litri. Ja spiedienu samazina līdz 2 atm, kāds ir tilpums?
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} 
∴ Tilpums būs 7,5 litri.
Šo likumu 1662. gadā atklāja Roberts Boils, bet pēc tam 1679. gadā neatkarīgi no tā - Edme Mariots.
Animācija, kas parāda sakarību starp spiedienu un tilpumu.Gāzes daudzums un temperatūra ir nemainīgi.
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir Boila likums?
A: Boila likums (saukts arī par Mariota likumu un Boila-Mariota likumu) ir likums par ideālajām gāzēm, kas nosaka, ka nemainīgā temperatūrā esošas ideālās gāzes nemainīgam daudzumam spiediens (P) un tilpums (V) ir apgriezti proporcionāli.
J: Kā Boila likumu var izteikt matemātiski?
A: Boila likumu matemātiski var izteikt kā P ∝ 1/V vai PV = k, kur P ir gāzes spiediens, V ir gāzes tilpums un k ir konstante.
J: Kas atklāja šo likumu?
A: Šo likumu 1662. gadā atklāja Roberts Boils, bet pēc tam 1679. gadā to neatkarīgi atklāja Edme Mariots.
J: Ko nozīmē, ja mēs sakām, ka P un V ir apgriezti proporcionāli?
A: Tas nozīmē, ka, vienam palielinoties, otrs proporcionāli samazinās - tātad, ja samazinās tilpums tvertnē, kurā ir noteikts gāzes daudzums ar noteiktu spiedienu, tad, palielinoties sadursmēm starp daļiņām, kas rodas, jo tās atrodas mazākā telpā, spiediens palielināsies.
J: Kā mēs izmantojam Boila likumu, lai aprēķinātu spiediena vai tilpuma izmaiņas?
A: Boila likumu varam izmantot, lai aprēķinātu spiediena vai tilpuma izmaiņas, izmantojot divus vienādojumus - P1V1=k un P2V2=k, kur k paliek nemainīgs, bet P1/V1 vai P2/V2 mainās atkarībā no tā, ko jūs mēģināt aprēķināt.
J: Vai šo likumu var piemērot arī reālām gāzēm?
A: Nē - tas attiecas tikai uz ideālajām gāzēm, jo starp tām nav starpmolekulāro spēku.
