Yang dimaksud dengan Hukum Boyle adalah sesuatu yang merujuk kepada salah satu dari banyak hukum kimia dan merupakan kasus khusus dari hukum kimia ideal. Hukum Boyle mendeskripsikan kebalikan hubungan proporsi antara tekanan absolut dan volume udara, jika suhu tetap konstan dalam sistem tertutup. Hukum ini dinamakan setelah kimiawan dan fisikawan Robert Boyle, yang menerbitkan hukum aslinya pada tahun 1662.
Bunyi Hukum Boyle adalah :
Untuk jumlah tetap gas ideal tetap di suhu yang sama, P [tekanan] dan V [volume] merupakan proporsional terbalik (di mana yang satu ganda, yang satunya setengahnya).
Persamaan matematika adalah sama-sama sebagai sederhana: PV = K mana P = Tekanan, V = Volume, dan K hanya konstan. Ini telah menjadi prinsip dasar dalam kimia, sekarang disebut “hukum Boyle” dan termasuk sebagai kasus khusus dalam hukum gas yang lebih umum yang ideal.
Contoh Hukum Boyle dalam kehidupan sehari-hari
- Kematian makhluk laut dalam karena perubahan tekanan.
- Masalah pada telinga di ketinggian tinggi.
- Pergantian tekanan dalam penyuntik
- Meniup balon
- Peningkatan ukuran gelembung saat mereka naik ke permukaan.
Contoh Hukum Boyle di Kehidupan nyata
Beberapa kali sehari, kita mungkin menggunakannya sebagai alat, sementara kita juga kadang-kadang mengenalinya sebagai pembunuh. Pernah mengisi ban? Anda biasanya akan mengisinya ke suatu tempat antara 30-35 PSI (Pounds per inci persegi). Ini adalah pengukuran tekanan. Ketika Anda menempatkan lebih banyak udara ke dalam ban, Anda memaksa semua molekul gas untuk mendapatkan dikemas bersama-sama, mengurangi volume mereka. Selama suhu udara tetap sama, Anda mengalami contoh kehidupan nyata dari hukum ini saat Anda melihat perubahan PSI Anda.
Cat semprot
Meskipun ada beberapa jenis kaleng aerosol, salah satu yang menjadi sedikit lebih rumit dari yang lain, mereka berdua beroperasi off dari prinsip dasar yang sama: hukum Boyle. Kami akan memeriksa lebih rumit dari dua, karena itu jauh lebih populer. Kita tahu bahwa sebelum Anda semprot kaleng cat Anda seharusnya kocok untuk sementara waktu, mendengarkan sebagai bantalan bola bergetar di sekitar di dalam. Ada dua zat dalam kaleng, salah satu yang menjadi produk Anda (cat misalnya), dan yang lainnya adalah gas yang dapat bertekanan sehingga mempertahankan keadaan cair bahkan ketika dipanaskan melewati titik didihnya.
Gas cair ini akan menjadi zat yang memiliki titik didih jauh di bawah suhu kamar. Kaleng disegel, mencegah gas ini dari mendidih dan berubah menjadi bentuk gas. Artinya, sampai Anda menekan nozzle. Saat nosel turun, dan segel dilepaskan, sekarang ada jalan keluar.
Propelan langsung mendidih dan memperluas menjadi gas dan mendorong ke bawah pada produk mencoba untuk melarikan diri dari tekanan tinggi, dan memperluas itu volume atmosfer di mana ada sedikit tekanan. Hal ini akan memaksa produk untuk menembak keluar dari nozzle, dan Anda memiliki lapisan cat.
Jarum Suntik
Ini jauh lebih sederhana daripada sekaleng cat semprot. Jarum suntik dari semua jenis memanfaatkan hukum Boyle pada tingkat yang sangat dasar.
Ketika Anda menarik plunger pada jarum suntik, hal itu menyebabkan volume dalam ruangan meningkat. Seperti kita ketahui, ini menyebabkan tekanan untuk melakukan sebaliknya, yang kemudian menciptakan vakum mencoba untuk menekan kembali kembali ke tingkat atmosfer.
Karena satu-satunya cairan yang tersedia di sisi lain dari jarum cenderung menjadi cairan seperti darah, yang akan tersedot ke dalam kamar. Hal ini kemudian mengurangi volume dan meningkatkan tekanan kembali ke tempat itu ingin menjadi.
Kaleng Minuman Soda
Biasanya kami akan mengambil sebotol soda, perlahan-lahan memutar tutup memungkinkan udara untuk secara bertahap melarikan diri sebelum melepas tutup.
Kami melakukan ini karena kami telah belajar dari waktu ke waktu yang muncul itu membuka terlalu cepat menyebabkan itu mendesis dan tumpahan seluruh Anda dan segala sesuatu di sekitar Anda.
Karbonasi adalah persis apa yang terdengar seperti. Air dipompa penuh karbon dioksida, menyebabkan ia gelembung CO2 membuat melarikan diri nya.
Melemparkan beberapa sirup ke dalam campuran, dan Anda memiliki soda pop. Ketika botol soda diisi, juga bertekanan. Banyak seperti aerosol dapat disebutkan sebelumnya, ketika Anda perlahan-lahan membuka tutup, gas tiba-tiba mampu meningkatkan volume untuk mengurangi tekanan. Karena soda itu sendiri adalah karbonisasi, gas CO2 memutuskan mereka ingin melarikan diri juga, dan Anda memiliki Fiz Anda.[
Semua baik-baik saja dan keren, sampai Anda mengguncang botol up. Mengguncang botol menyebabkan bahwa saku rapi gas karbon dioksida di atas mencampur dengan soda. Sekarang, pop tutup off. Tiba-tiba semua ini gelembung gas berlebih di dalam soda ingin memperluas dan melarikan diri lingkungan tekanan tinggi mereka juga.
Bukannya mampu memperluas dan menembak keluar dari saku rapi udara dengan “pffffffft,” mereka memperluas sementara mereka masih dalam soda. Seperti mencoba untuk otot jalan keluar, itu mendorong soda bersama dengan. Tekanan dalam botol turun, volume gas naik, dan Anda memiliki sendiri berantakan untuk membersihkan.
Gerakan Menekuk
Setiap penyelam terlatih tahu bahwa ketika mereka naik dari perairan dalam, sebuah kenaikan yang lambat sangat penting. Tubuh kita dibangun untuk dan terbiasa hidup dalam tekanan normal atmosfer yang lebih rendah kami. Sebagai seorang penyelam lebih dalam di bawah air, tekanan yang mulai meningkat. Air berat, setelah semua. Dengan peningkatan tekanan menyebabkan penurunan volume, gas nitrogen mulai menyerap ke dalam darah penyelam.
Ketika penyelam mulai pendakian nya, molekul gas ini mulai memperluas kembali ke volume normal mereka. Dengan pendakian lambat, atau melalui penggunaan ruang depressurization, mereka gas dapat bekerja dengan cara mereka kembali keluar dari aliran darah saat mereka kembali ke volume normal mereka.
Mendaki terlalu cepat, bagaimanapun, dan darahnya menjadi berantakan berbusa. Ingat apa yang terjadi ketika karbon mencoba untuk melarikan diri soda? Hal yang sama terjadi dalam aliran darah penyelam miskin. Di atas semua itu, setiap dibangun nitrogen antara sendi penyelam juga akan ingin memperluas. Hal ini menyebabkan penyelam untuk membungkuk (di mana ia mendapat nama) dan pengalaman sakit parah. Dalam kasus yang lebih berat, depressurization mendadak ini tubuh dapat membunuh seseorang langsung!
Contoh Soal Hukum Boyle
1. Sebuah ruangan tertutup terdapat gas didalamanya dengan volume 200 ml. Jika tekanan ruangan tersebut adalah 60cmHg, maka hitunglah tekanan gas pada ruangan yang volumenya 150 ml?
Penyelesaian:
Diketahui:
V1 = 200 ml
P1 = 60 cmHg
V2 = 150 ml
Ditanya: P2…?
Jawab:
Maka tekanan gas pada ruangan yang volumenya 150 ml menurut hukum boyle adalah sebesar 80 cmHg.
2. Suatu ruang tertutup yang volumenya 0,2 m3 berisi gas dengan tekanan 60.000 Pa. Hitunglah berapa volume gas apabila tekanan dinaikkan menjadi 80.000 Pa?
Penyelesaian:
Diketahui:
P1 = 60.000 Pa
V1 = 0.2 m3
P2 = 80.000 PaDitanya: V2…?
Jawab:
P1 V1 = P2 V2
V2 = (P1 V1) : P2
V2 = (60.000 x 0,2) : 80.000
V2 = 1,2/8
V2 = 0,15 m3Jadi, volume gas menjadi 0,15 M3