قانون بویل و قانون شارل و گیلوساك

قانون بویل

قانون بویل بیان می كند كه در دمایی ثابت، فشار با حجم رابطه ای عكس دارد یعنی اگر فشار بالا رود، حجم كم می شود و اگر فشار كم شود به عكس حجم زیاد می شود.

این قانون را می توان با آزمایش زیر نیز بیان كرد.

سه سرنگ خالی از ماده را روی ترازوی دیجیتالی قرار می دهیم، هر نفر یك سرنگ را می بایست به گونه ای فشار دهد كه اولین نفر فشار كم، دومین نفر فشار بیش تر و سومین نفر فشار بیش تری وارد نماید، فشار وارده را می توان با ترازویی كه سرنگ را روی آن قرار داده ایم بررسی كنیم، سپس مشاهده می كنیم اولین سرنگ كه فشار كم تری بر آن وارد شده است دارای حجم بالاتر و به ترتیب با افزایش فشار به سرنگ حاوی هوا، حجم كم و كم تر می شود.

قانون شارل

بر اساس قانون شارل، در فشار ثابت، حجم با دما رابطه ای مستقیم دارد، به گونه ای كه اگر دما زیاد شود حجم بالا می رود و اگر دما كم شود حجم نیز كم می شود.

این قانون را می توان در پدیده ی طبیعی زیر بیان نمود:

در تابستان كه دمای هوا بالا می رود، حجم گاز درون تایر خودروها نیز افزایش می یابد و بلعكس در زمستان با كاهش دما، حجم تایر خودروها كاهش یافته و باید بر باد آن بیفزاییم.

قانون گیلوساك

بنابر این قانون، در حجمی ثابت، دما با فشار رابطه ای مستقیم دارد، به گونه ای كه اگر دما زیاد شود، فشار هم زیاد و اگر دما كم شود فشار نیز كم می شود.

علت افزایش فشار با افزایش دما و كاهش آن به شرح زیر است:

وقتی دما افزایش می یابد، سرعت و در نهایت  انرژی جنبشی ذرات گاز افزایش می یابد و همانطور كه می دانید فشار یك گاز نتیجه ی برخورد ذرات گاز با دیواره ی ظرف است بنابر این برخورد ذرات گاز با دیواره ی ظرف افزایش می یابد و در نهایت فشار نیز افزایش می یابد.

قانون بويل

قانون بويل : چنانچه تعداد مولکولها و دمای گازثابت باشند فشار وارد شده به وسيله گازبا حجم اشغال شده توسط گاز نسبت معکوس دارد.                                                              P=k/V 

دراين عبارت  P فشار وV  حجم و k مقدار ثابتی است که تعداد مولکولهای گاز ودما را به حساب می آورد.

باتوجه به ثابت بودن  k دردمای ثابت برای تعداد معينی گاز ،می توان رابطه زير را نيزنتيجه گرفت.                      

                                                                  P₁  V₁=  P₂  V₂