Boyle Yasası

İdeal gaz denkleminin doğmasında temel taşlarından birini de Robert Boyle Mariotte koymuştur. Boyle yasası olarak bilinen prensip ile hacim ile basınç arasındaki ilişkiyi açıklamıştır. Sıcaklığın ve kütlenin sabit tutularak gerçekleştirilen deneylerde hacim ve basınç etkisi gözlemlenmiştir. Boyle bu çalışmalarının sonucu olarak hacmin azaldığı durumlarda basıncın arttığını, hacmin arttığı durumlarda ise basıncın azaldığını görmüştür. Yani hacim ile basınç arasındaki ilişkiyi ters orantılı olarak açıklamıştır. Aşağıdaki iki şekil Boyle kanununu açıklar niteliktedir.

İlk şekilde hacmin büyük olduğu görülür. Buna bağlı olarak ise basınç değerleri küçüktür.

 

 

İkinci şekilde ise basıncın büyütülmesi ile beraber hacmin küçüldüğü açık bir şekilde görülmektedir.

 

 

  • Boyle kanuna göre hacim ile basınç arasındaki ilişki aşağıdaki diyagramlarla açıklanmaktadır. Çizilen basınç – hacim diyagramı, sabit kütle ve sabit sıcaklık altındadır.

 

Boyle Mariotte yasasına göre basınç ile hacim arasındaki ilişki formülize edilmiştir. Buna göre:

P1 x V1 = P2 x V2 veya P1 / P2 = V2 / V1 şeklindedir.

Denklemde yer alan ifadeler:

P1 = Gazın ilk durumda sahip olduğu basınç miktarı

P1 = Gazın son durumda sahip olduğu basınç miktarı

V1 = Gazın ilk durumda sahip olduğu hacim miktarı

V2 = Gazın son durumda sahip olduğu hacim miktarı

Örnek: Sabit kütle ve sabit sıcaklık altında gazın basıncı 2 atm ve hacmi 10 cm3 olarak ölçülürken, hacmin son durumda yarıya düşmesi durumunda basınç nasıl değişir ve büyüklüğü ne olur?

Yanıt: Boyle kanuna göre ortaya çıkarılan basınç ile hacim arasındaki bağıntıdan yola çıkılır.

P1 x V1 = P2 x V2

P1 = 2 atm

V1 = 10 cm3

V2 = V1 / 2 = 10 / 2 = 5 cm3

P2 = ?

2 x 10 = P2 x 5

P2 = 4 atm

Örnek:

P1 x V1 = P2 x V2

70 / P2 = 720 / 850
P2 = 82,6 cm sonucuna ulaşılır.

Yapılan işlemlerde silindirin soğutulması öne çıkmaktadır.

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir