بويل قانون

العلم هو الميدان الذي يعطي فرصة لاستكشاف غير محدود حتى لو كان أحد يقيد نفسه إلى مجال معين. العديد من العلماء كرسوا حياتهم كلها لهذا المجال، وساهمت في تطور البشرية. وكان روبرت بويل أحد العلماء من هذا القبيل. وكان واحد من أعماله الأكثر شهرة (قانون بويل) أن تشكيل العلاقة بين حجم الغاز والضغوط التي مورست عليه. وكان قانون بويل نتيجة العمل المتفاني من قبل روبرت بويل لتحديد التباين في حجم الغاز مع التغيير في الضغط. القانون ينطبق طالما كمية الغاز، وبقي درجة حرارته ثابتة. وقال روبرت بويل قانون بويل وضعت لها معادلة رياضية مع مساعدة من ملاحظات متعددة في خصائص الغازات وسلوكهم المثالي.

روبرت بويل

ولد روبرت بويل في 26 يناير 1627 ويعتبر أحد مؤسسي الكيمياء الحديثة. ونفذت معظم أبحاثه خارج بينما كان في أكسفورد، وأنها تتناول في معظمها مع سلوك الغازات. بالإضافة إلى العلم، وكان بويل مهتمة ايضا في علم اللاهوت وعلم بمختلف اللغات مثل اللغة العبرية واليونانية والسريانية وذلك لتعزيز فهمه للكتاب المقدس. كما أسس محاضرات بويل للدفاع عن المسيحية ضد الأديان الأخرى.

بويل القانون وتفسيره الرياضي

قانون بويل يساعد على تحديد تأثير على حجم الغاز في حين أن تغيير الضغوط التي مورست عليه. يجب أن تبقى كمية من الغاز ودرجة حرارة ثابتة أثناء تنفيذ التجربة من أجل رسم العلاقة الصحيحة بين الضغط والحجم. القانون ينص على أنه اذا ظل درجة حرارة ثابتة، وحجم الغاز يتناسب عكسيا مع الضغط الذي مارسه. ويمكن حسابيا أن تكون مكتوبة في القانون على النحو التالي:

PV = ثابت (ك)

حيث،

P = الضغط للنظام

V = حجم الغاز

ك = قيمة ثابتة

وفقا لتفسير رياضي، طالما أن درجة حرارة نظام لا يتغير، وقيمة 'ك' لا يزال هو نفسه، وبالتالي بويل كان قادرا على صياغة معادلة أكثر عمومية، والتي يمكن كتابتها على النحو التالي:

P1V1 = P2V2

حيث P1 و V1 هو الضغط الأولية وحجم وP2 و V2 هو الضغط النهائي وحجم. وفقا لهذه المعادلة، لا يمكن ان ينظر اليها بسهولة انه اذا زادت الضغوط التي مورست على الغاز، وانخفاض حجمها، وإذا انخفض الضغط، وزيادة حجم، من اجل الحفاظ على قيمة 'ك' ثابت. تم اشتقاق قانون بويل من النظرية الحركية للغازات على افتراض الغاز المثالي. واكتشف أيضا أن الغازات الحقيقية إطاعة قانون بويل فقط عند ضغط منخفض بما فيه الكفاية، وعند ارتفاع الضغط، والغازات وتظهر عادة شكل انحراف سلوكهم المثالي.

على سبيل المثال: لنفترض أن حجم الأولي وضغط الغاز هو 3L و 4 أجهزة الصراف الآلي على التوالي، ثم باستخدام قانون بويل، ويمكن حساب الضغط النهائي للغاز في حال انخفض حجم إلى 2.5 لتر ووفقا لقانون بويل،

P1V1 = P2V2

لذلك،

P2 = P1V1 / V2

=> P2 = (3 * 4) / 2،5 = 4،8 أجهزة الصراف الآلي.

وبالتالي الضغط النهائي للغاز هو 4.8 أجهزة الصراف الآلي.

قانون بويل، قانون شارل وقانون غاي لوساك ومعا تشكل مجتمعة قانون الغاز، وتستخدم في الحسابات الرياضية في حين اجراء التجارب في المختبر. بالإضافة إلى دراسة سلوك الغازات المثالية والحقيقية، روبرت بويل كما نفذت تجارب لتحديد دور الهواء في السماح للسفر سليمة، والقدرة من بلورات لثني الضوء وسلوك السوائل في بقية. قانون بويل لا يزال واحدا من القوانين الأساسية جدا للكيمياء، وساعد العلماء في فهم خصائص الغازات بطريقة أفضل....