Gay Lusaac I. és Boyle Mariotte törvény?

Kezdjük A Boyle-Mariotte törvénnyel: Állandó hőmérsékleten a nyomás és a térfogat fordítva arányos:

p1*V1=p2*V2

Azért kell lassan összenyomni, mert ha gyors lenne az összenyomás, akkor igen nagy hő fejlődne, hiszen a gáz a dugattyú falán erősen súrlódna. Minnél lassabban végezzük az összenyomást (vagy tágítást) annál kisebb a hőveszteség, így alkalmazható az említett törvény.

Gay-Lusaac I. törvénye: Állandó nyomáson a térfogat és a hőmérséklet egyenesen arányos.

A tartályban lévő nyomás azért egyezik meg a kintivel, mert így van a dugattyú egyensúlyban. Ha benne nagyobb nyomás lenne, mint kint, akkor a dugattyú kivágódna a tartályból.

Ha a tartályt melegítjűk, akkor melegszik a benne levő gáz is, tehát az meg kitágul. Ha kitágul, akkor elemi nyomásnövekedés lép föl. Mivel viszont a dugattyú súrlódásmentes és súlytalan, ezért a tágulás könnyedén végigmehet. A dugattyú elmozdulásakor pedig az elemi tulnyomás visszaesik. Ezért azt mondhatjuk, hogy a folyamat során a nyomás állandónak tekinthető.

"hogy a nyomást állandónak tekinthessük. a A T-nek a V-vel párhuamodan kell nőnie?"

Így van. Pont ezt mondja ki a törvény, hogy V egyenesen arányos T-vel:

V1/T1=V2/T2

Például ha a tartály kezdetben V1=10 dm^3 térfogatú, és T1=293 K hőmérsékletű, vajon mekkora lesz az utólagos térfogat, ha a hőmérséklet dt=40°C -al nőtt.

Megoldás:

V1/T1=V2/T2 Ahol: T2=T1+dt=293K+40K=333K

Átrendezve az egyenletet:

V2=V1*(T2/T1)

Behelyettesítve:

V2=10dm^3*(333K/293K)=11,37 dm^3.

-------

--------

-------

Egyébként ehhez lehet rajzolni V-T grafikont, amely egy origón áthaladó félegyenes (az origó közelében szaggatott). Tehát lineáris a kapcsolat. A grafikon meredeksége pedig a nyomás értékétől függ.

A Boyle - Mariotte p-V diagramja pedig hiperbola, hiszen fordított arányosság áll fönn p és V között.

Tehát ha p csökken, akkor V nő.