Boyle-Mariotteov zakon

Boyle-Mariotteov zakon (poznat i kao Boyleov zakon^[1]) je eksperimentalni plinski zakon koji opisuje kako pritisak plina teži povećanju pri smanjenju zapremine plina. Savremena formulacija Boyleovog zakona je

Apsolutni pritisak koji vrši određena masa idealnog plina je inverzno proporcionalna zapremini koju gas okupira ako su temperatura i količina gasa nepromijenjene unutar zatvorenog sistema.^[2]

Animacija koja prikazuje odnos pritiska i zapremine kada su masa i temperatura konstantni

Matematički, Boyleov zakon se može izraziti kao

${\displaystyle P\propto {\frac {1}{V}}}$

ili

${\displaystyle PV=k}$

gdje je P pritisak gasa, V je zapremina gasa, i k je konstanta.

Ova jednačina također definiše proizvod pritiska i volumena kao konstantu za određenu masu zatvorenog gasa dok god je temperatura konstantna. Radi upoređivanja iste tvari pod dva različita skupa uvjeta, zakon se može izraziti kao

${\displaystyle P_{1}V_{1}=P_{2}V_{2}.}$

Prethodna jednačina pokazuje da usljed povećanja zapremine, pritisak gasa se proporcionalno smanjuje. Slično, kad se volumen smanjuje, pritisak gasa se proporcionalno povećava.

Zakon je dobio ime po fizičaru Robertu Boyleu, zaslužnom za otkrivanje i objavljivanje originalnog zakona u 1662.

Historija

Boyleovi izvorni rezultati eksperimenta

Ovu vezu između pritiska i volumena su prvi primijetili Richard Towneley i Henry Power. Robert Boyle je potvrdio njihovo otkriće kroz eksperimente i objavio rezultate. Prema iskazu Roberta Gunthera, Robert Hooke, Boyleov pomoćnik je zapravo napravio eksperimentalni aparat korišten u dokazivanju zakona. Boyleov zakon se zasnivao na eksperimentima sa zrakom, koji je on smatrao fluidom čestica u stanju mirovanja između malih nevidljivih opruga. Tada, zrak je još bio smatran jednim od četiri elementa, ali Boyle se nije slagao s tom teorijom. Boyleov interes je vjerovatno bio da dođe do novog shvatanja zraka.

Boyle je koristio zatvorenu epruvetu oblika slova J, i nakon ulijevanja žive na jednu stranu, prisilio je zrak na drugoj strani da se skupi pod pritiskom žive. Nakon ponavljanja eksperimenta nekoliko puta, i korištenja različitih količina žive, utvrdio je da pod kontrolisanim uvjetima, pritisak gasa je inverzno proporcionalan volumenu koji gas okupira.

Francuski fizičar Edme Mariotte (1620-1684) je otkrio isti zakon, nezavisno od Boylea, 1679, ali je Boyle već objavio isti zakon 1662. Zbog toga se ovaj zakon naziva i Mariotteov zakon, ili Boyle-Marrioteov zakon.

Ovaj zakon je bio prvi fizički zakon koji je izražen u formi jednačine koja opisuje zavisnosti dvije promjenjive vrijednosti.

Također pogledajte

• Gay-Lussacov zakon
• Charlesov zakon
• Daltonov zakon

Nedovršeni članak Boyle-Mariotteov zakon koji govori o fizici treba dopuniti. Dopunite ga prema pravilima Wikipedije.

1. Draper, John William (1861). A textbook on Chemistry. str. 46.
2. Levine, Ira N. (1978). Physical Chemistry. University of Brooklyn: McGraw Hill. ISBN 978-0072538625.