Forestil dig at du kunne se luftpartiklerne ramme væggen inde i en cykelpumpe. Hvad sker der med trykket inde i cykelpumpen, når vi trykker håndtaget på den ned. Som volumen bliver mindre, mindskes overfladearealet af beholderen. Partiklerne presses sammen, der sker flere kollisioner med væggene, og trykket stiger inde i beholderen.

Når en ændring af en af egenskaberne (i dette tilfælde volumen), forårsager en ændring i en anden egenskab (i dette tilfælde trykket), er egenskaberne relaterede. Hvis ændringen sker i modsat retning, har egenskaberne en omvendt relation. Den omvendte relation mellem trykket og volumen, er kendt som Boyles lov. Loven siger, at volumen (V) af en gasprøve, er omvendt af trykket (P) af gasprøven, så længe der ikke er nogen ændring af temperaturen (T), eller mængden af gas (n), som det er illustreret i figur 11.4.
Hvis volumen eller trykket af en gas ændres, uden at der forekommer ændringer i temperatur eller mængden af gas, så vil produktet af det endelige tryk og volumen, P·V, være det samme som produktet af trykket og volumen fra start. Vi kan derfor sætte produktet af det initielle og slut P·V, som værende lig med hinanden.
Boyles lov
Konceptforståelse 11.3 |
Boyles lovAngiv og forklar årsagen til ændringen (stiger, falder) i trykket for en gas, som opstår i hvert af følgende, når T og n ikke ændres: Svara. Når volumen af en gas falder ved konstant n og T, presses gaspartiklerne tættere sammen, hvilket øger antallet af kollisioner med beholderens vægge. Derfor, stiger trykket når volumen falder uden ændring i n og T. b. Når en gas volumen stiger uden ændring i n eller T, kommer gaspartiklerne længere fra hinanden, hvilket igen får antallet af kollisioner med væggene i beholderen til at falde. Derfor falder trykket når volumen stiger uden ændring i n og T. |
Opgaveeksempel 11.2 |
Beregning af tryk når volumen ændresEn prøve med hydrogengas (H2), har et volumen på 5,0 L og et tryk på 1,0 atm. Hvad er det endelige tryk, i atmosfære, hvis volumen ændres til 2,0 L, uden nogle ændringer i temperatur eller mængde af gas? LøsningTrin 1:
Trin 2: Trin 3: |
Opgaveeksempel 11.3 |
Beregning af volumen når trykket ændres![]() Trykventilen på en 12 L tank med komprimeret oxygen, viser et tryk på 3.800 mmHg. Hvor mange liter ville denne samme gas fylde, ved et tryk på 0,75 atm og en konstant temperatur og mængde af gas? Løsning Trin 1: Vi opstiller data for gassen i en tabel, og vælger her at bruge mmHg for tryk og liter for volumen (vi kunne også have valgt at angive begge tryk i atmosfære). Egenskaberne der ikke ændres, hvilket er temperaturen og mængden af gas, skrives under tabellen. Vi ved at trykket falder. Vi kan forudsige at volumenet vil stige.
Trin 2: Trin 3: eller |