Boyles lov: Eksperimentel undersøgelse af tryk og volumen

I dette eksperiment vil vi undersøge Boyle’s lov ved hjælp af Capstone-udstyr. Boyle’s lov

beskriver forholdet mellem trykket og volumen af en gas ved konstant temperatur.

Matematisk er det udtrykt som: P1 · V1 = P2 · V2, P1 og V1 er trykket og volumen i

starttilstanden, og P2 og V2 er tryk og volumen i slutilstanden.

Teori

Boyle's lov beskriver forholdet mellem tryk og volumen af en gas ved konstant temperatur.

Den matematiske formulering af boyles loven er givet ved: p1*V1 = p2*V2 hvor p1 og V1

beskriver tryk og volumen i starttilstanden, mens p2 og V2 beskriver tryk og volumen i

slutilstanden. Dette forhold angiver, at når trykket øges, falder volumenet, og omvendt, ved

konstant temperatur.

For at udlede Boyle's lov fra idealgasligningen, starter vi med ligningen: PV = nRT hvor:

P er trykket,

V er volumenet,

n er stofmængden,

R er gaskonstanten, og

T er temperaturen.

Vi isolerer herefter trykket p ved at dividere V på begge sider af ligningen: P = nRT/V. Denne

udledning viser den inverse proportionalitet mellem tryk og volumen ved konstant

temperatur.

Figur 1: Bevis for A = n*R*T

På figur 1 kan vi se beviset for udledningen af A=n?R?T, hvor A er den konstante produkt af