Efek tekanan

Pertama misalkan kita dapat merepresentasikan gas melalui caral sederhana. Boyle membuat dua deduksi, satu tidak terlalu meyakinkan karena beberapa penyederhanaan yang jelas, dan satu serupa dengan yang pertama, namun jauh lebih rumit, karena mengesampingkan sebagian besar penyederhanaan.

Pertimbangkan n molekul, semua dengan massa yang sama m, yang terkandung dalam wadah kubik volume v. menghitung tekanan atau gaya per satuan luas pada dinding, sebagai akibat dari tumbukan antarmolekul. Dia pertama kali mengakui bahwa semua molekul berada dalam wadah silinder, yang berisi sifat termodinamika gas berikut yang dapat diselesaikan sebagai persamaan keadaan gas ideal.

Persamaan keadaan ini memungkinkan kita untuk menggambarkan perilaku gas ideal, berdasarkan pengetahuan tentang tekanan, volume, atau suhunya. Gas ideal terdiri dari partikel tanpa volume dan tidak ada gaya interaksi di antara mereka, dan oleh karena itu konsep gas ideal adalah pendekatan dari gas nyata. Oleh karena itu, persamaan keadaan gas ideal secara kasar menggambarkan perilaku termodinamika gas nyata.

Di dalam silinder, memenjarakan sejumlah gas. Penggunaan termometer dan barometer, yang dapat diukur setiap saat suhu dan tekanan gas. Awalnya, dalam keadaan 1, gas berada dalam kesetimbangan termodinamika dengan tekanan volume P1, V1 dan suhu T1.

Transformasi pertama adalah mengurangi volume yang ditempati oleh gas, mendorong silinder, yang menyebabkan peningkatan tekanan secara bertahap. Ini adalah transformasi isotermal, karena terjadi pada suhu konstan. Pada keadaan akhir (keadaan 2), tekanan gas memiliki volume V2 dan P2. Menurut hukum Boyle itu memberikan: P1V1 P2V2 = Tampaknya secara eksperimental bahwa untuk tekanan gas itu bukan suhu yang sangat tinggi dan konstan, tekanan dan volume terkait dengan persamaan berikut: Hukum Boyle-Mariot:

Ini berarti bahwa dalam gas ideal, tekanan berbanding terbalik dengan volumenya, yaitu jika misalnya volume gas digandakan, tekanannya dikurangi setengahnya. Gas ideal dianggap sebagai perkiraan realitas, karena gas ideal terdiri dari partikel tanpa volume, tanpa gaya interaksi di antara mereka.

Memenjarakan sejumlah gas dalam tabung gelas, menggunakan merkuri, tabung karet, dan tabung kaca kedua terbuka. Gas yang terperangkap menempati volume terukur V1, dan memiliki tekanan P1, yang mudah dihitung (pengukur tekanan). Permukaan air raksa di dalam tabung menutup tekanan P1, yang sama dengan tekanan di dalam air raksa yang merupakan level di tabung terbuka. Oleh karena itu, tekanan P1 dalam Pascal sama dengan tekanan atmosfer ditambah tekanan karena ketinggian kolom merkuri h:

Keadaan awal keseimbangan kemudian ditentukan oleh V1 dan P1. Mulai berubah, sedikit demi sedikit ketidaksetaraan merkuri meningkat, dengan tabung tertutup dan dengan demikian tabung terbuka.

Scroll to Top