Wirtualne laboratorium/Chemia/Gazy/Prawo Boyle’a — ciśnienie kontra objętość

Prawo Boyle’a — ciśnienie kontra objętość

Ściskaj gaz w stałej temperaturze. Iloczyn pV pozostaje stały (hiperbola), więc zmniejszenie objętości zwiększa ciśnienie — cząsteczki gęściej uderzają w ścianki.

Prawo Boyle’a — ciśnienie kontra objętość
Chemia · Gazy · Prawo Boyle'a-Mariotte'a (CHE.GAZY.PP.02)
Objętość gazu VV (przy T=constT=\text{const})6.0 L
W stałej temperaturze zmniejszenie objętości gazu…
objętość V
6.0 L
ciśnienie p
1.67 bar
iloczyn p·V
10.0 bar·L
temperatura T
const
🎯 Wyzwanie: trafuj ciśnienie
seria: 0

Dam Ci docelowe ciśnienie — dobierz objętość suwakiem, by je uzyskać. p·V = const.

Co się właśnie stało?

Zmniejszyłeś objętość, a ciśnienie wzrosło. Przy stałej temperaturze ciśnienie i objętość gazu są odwrotnie proporcjonalne — ich iloczyn się nie zmienia.

Prawo Boyle'a-Mariotte'a:

p⋅V=const(T=const)p \cdot V = \text{const} \quad (T=\text{const})

— dla stałej ilości gazu w stałej temperaturze iloczyn ciśnienia i objętości jest wielkością stałą. p — ciśnienie (bar, Pa), V — objętość (L, m³).

Co to znaczy w praktyce?

Ściśnięcie gazu do mniejszej objętości zagęszcza cząsteczki — te same cząsteczki (n = const) o tej samej prędkości (T = const) częściej uderzają w ścianki, więc ciśnienie rośnie. Stąd dwie użyteczne postaci:

p1V1=p2V2p=constVp_1 V_1 = p_2 V_2 \qquad p = \dfrac{\text{const}}{V}

Dlaczego wykres p–V to hiperbola?

Bo p=const/Vp = \text{const}/V — gdy V maleje, p rośnie tym szybciej. Krzywa nigdy nie dotyka osi: gazu nie da się ścisnąć do zera ani rozprężyć do nieskończoności bez zmiany ciśnienia.

Po co Ci to na maturze:

Zależność p1V1=p2V2p_1 V_1 = p_2 V_2 rozwiązuje większość zadań o przemianach izotermicznych. Chwyt: sprawdź, co jest stałe (T i n), zapisz iloczyn przed i po zmianie i przyrównaj je do siebie.

Zapamiętaj: w stałej temperaturze ściśnięcie gazu podnosi ciśnienie — p·V = const. To fundament opisu przemian gazowych.

Model poglądowy · Wirtualne laboratorium NexTutor

Spodobał Ci się eksperyment? Udostępnij go.

Jest darmowy — podeślij znajomym ze szkoły.

Teoria i wzory

Prawo Boyle'a

W stałej temperaturze dla danej ilości gazu iloczyn ciśnienia i objętości jest stały: p V=const⇒p1V1=p2V2p\,V = \mathrm{const} \quad\Rightarrow\quad p_1 V_1 = p_2 V_2

Dlaczego tak

Zmniejszenie objętości upakowuje cząsteczki ciaśniej — częściej uderzają w ścianki, więc ciśnienie rośnie. Dwukrotne ściśnięcie podwaja ciśnienie.

Wykres

Zależność pp od VV to hiperbola — pp jest odwrotnie proporcjonalne do VV: p=constVp = \dfrac{\mathrm{const}}{V}

Oznaczenia: pp — ciśnienie, VV — objętość, indeksy 1,21, 2 — stan przed i po (w stałej temperaturze).

Uczysz? Umieść ten eksperyment na swojej stronie.

Darmowy widget — wklej na stronę szkoły, bloga lub notatki. Linkuje do pełnej wersji.

Uczysz w klasie albo korepetujesz? Prowadź uczniów w NexTutor →

Najczęstsze pytania

›

Co mówi prawo Boyle’a?

W stałej temperaturze pV=const dla danej ilości gazu.

›

Czemu ściskanie zwiększa ciśnienie?

Cząsteczki mają mniej miejsca i częściej uderzają w ścianki naczynia.

›

Jak wygląda wykres p-V?

To hiperbola — p jest odwrotnie proporcjonalne do V.

Teoria (klasa): CHE.1.2.5 → Lekcja maturalna: CHE.M.1.2 →

Powiązane eksperymenty

Prawo Charlesa — gaz rośnie z temperaturą →Prawo Daltona — ciśnienia cząstkowe →Równanie Clapeyrona — pV = nRT →Objętość molowa gazu — 22,4 dm³ →