बॉयलचा कायदा

La बॉयलचा कायदा XNUMX व्या शतकात रॉबर्ट बॉयलने याचा शोध लावला आणि वायूंमध्ये असलेले दाब आणि आवाज यांच्यातील संबंध स्पष्ट करण्यासाठी पाया घातला. प्रयोगांच्या मालिकेद्वारे, तो हे दाखवण्यात यशस्वी झाला की तापमान स्थिर राहिल्यास, वायूवर जास्त दाब आल्यास त्याचा आवाज कमी होतो आणि दबाव कमी झाल्यास त्याचे प्रमाण वाढते.

या लेखात आम्‍ही तुम्‍हाला बॉयलच्‍या नियमाविषयी, त्‍याची वैशिष्‍ट्ये आणि महत्‍त्‍वाबद्दल जाणून घेण्‍याची आवश्‍यकता असलेली सर्व काही सांगणार आहोत.

मुख्य वैशिष्ट्ये

1662 मध्ये, रॉबर्ट बॉयलने शोधून काढले की गॅसवर दबाव टाकला जातो तो स्थिर तापमानात त्याच्या आकारमानाच्या आणि मोलच्या संख्येच्या व्यस्त प्रमाणात असतो. दुस-या शब्दात, गॅसवर लागू होणारा दाब दुप्पट झाल्यास, तोच वायू संकुचित केला जाईल आणि त्याचे प्रमाण निम्मे केले जाईल.

गॅस असलेल्या कंटेनरचे प्रमाण जसजसे वाढत जाते, तसतसे कंटेनरच्या भिंतींवर आदळण्यापूर्वी कणांचे अंतर देखील वाढते. अंतरातील ही वाढ धक्क्यांची वारंवारता कमी करण्यास अनुमती देते, म्हणून भिंतीवरील दाब पूर्वीपेक्षा कमी असतो तेव्हा आवाज कमी होतो.

बॉयलचा कायदा रॉबर्ट बॉयलने 1662 मध्ये प्रथम शोधला होता. एडमी मारिओट हा आणखी एक शास्त्रज्ञ होता ज्याने बॉयलप्रमाणेच विचार केला आणि त्याच निष्कर्षापर्यंत पोहोचलातथापि, मॅरियटने 1676 पर्यंत आपले कार्य सार्वजनिक केले नाही. म्हणूनच अनेक पुस्तकांमध्ये आपल्याला हा कायदा बॉयल आणि मॅरियटचा कायदा बॉयल-मॅरियटचा कायदा आढळतो, ज्याला मॅटुटचा कायदा असेही म्हणतात, ब्रिटिश भौतिकशास्त्रज्ञ आणि रसायनशास्त्रज्ञ रॉबर्ट यांनी विकसित केले होते. बॉयल आणि फ्रेंच भौतिकशास्त्रज्ञ आणि वनस्पतिशास्त्रज्ञ एड्मे मॅटाउट यांनी स्वतंत्रपणे.

हे एका नियमाचा संदर्भ देते जे गॅसचे प्रमाण आणि दाब एका स्थिर तापमानावर ठेवलेल्या विशिष्ट प्रमाणात वायूशी संबंधित आहे. बॉयलचा कायदा पुढील गोष्टी सांगतो: जोपर्यंत त्याचे तापमान स्थिर राहते तोपर्यंत शक्तीने दिलेला दबाव हा वायूच्या आकारमानाच्या भौतिकदृष्ट्या व्यस्त प्रमाणात असतो. किंवा अधिक सोप्या भाषेत, आम्ही याचा अर्थ असा करू शकतो: उच्च स्थिर तापमानात, वायूच्या स्थिर वस्तुमानाचे प्रमाण हे सतत दाबाच्या व्यस्त प्रमाणात असते.

बॉयलच्या कायद्याचे प्रयोग आणि अनुप्रयोग

बॉयलच्या नियमाचा सिद्धांत सिद्ध करण्यासाठी, पिस्टनच्या सहाय्याने सिलिंडरमध्ये गॅसचा परिचय करून देण्याची जबाबदारी मारिओटवर होती आणि पिस्टन खाली आल्यावर निर्माण झालेल्या विविध दाबांची पडताळणी करण्यात तो सक्षम होता. आवाज जसजसा वाढतो तसतसा दाब कमी होतो, असा या प्रयोगातून अंदाज येतो.

बॉयलच्या नियमाचे आधुनिक जीवनात अनेक उपयोग आहेत, ज्यापैकी आपण डायव्हिंगचा उल्लेख करू शकतो, याचे कारण असे की डायव्हरला चढताना त्याच्या फुफ्फुसातून हवा बाहेर काढावी लागते कारण दाब कमी झाल्यावर त्याचा विस्तार होतो, तसे न केल्यास ऊतींचे नुकसान होऊ शकते.

हे सर्व उपकरणांमध्ये आढळते जे वायवीय शक्ती वापरतात किंवा त्याद्वारे समर्थित असतात, जसे की रोबोटिक शस्त्रे जे वायवीय पिस्टन, अॅक्ट्युएटर, प्रेशर रेग्युलेटर आणि प्रेशर रिलीफ वाल्व यांसारखे घटक वापरतात.

गॅसोलीन, गॅस किंवा डिझेल इंजिन देखील अंतर्गत ज्वलनाच्या वेळी बॉयलच्या नियमाचा वापर करतात, कारण पहिल्यांदा हवा आवाज आणि दाबाने सिलेंडरमध्ये प्रवेश करते, दुसऱ्यांदा दबाव वाढवून आवाज कमी करते.

कारमध्ये एअरबॅग प्रणाली असते जी बाहेरील एअरबॅगपर्यंत पोहोचणाऱ्या चेंबरमधून ठराविक प्रमाणात हवा किंवा वायू बाहेर काढून काम करते, जेथे दाब कमी होतो आणि स्थिर तापमान राखून आवाज वाढतो.

बॉयलचा कायदा आज खूप महत्त्वाचा आहे कारण हा कायदा आपल्याशी बोलतो आणि वायूंचे वर्तन स्पष्ट करतो. हे निश्चितपणे स्पष्ट करते की गॅसचा दाब आणि आवाज एकमेकांच्या व्यस्त प्रमाणात असतात. म्हणून, जेव्हा गॅसवर दबाव टाकला जातो तेव्हा त्याचे प्रमाण कमी होते आणि दाब वाढतो.

आदर्श गॅस मॉडेल

बॉयल-मॅरिओट कायदा तथाकथित आदर्श वायूंना लागू होतो, एक सैद्धांतिक मॉडेल जे कोणत्याही वायूचे वर्तन मोठ्या प्रमाणात सुलभ करते, असे गृहीत धरून:

• वायूचे रेणू ते इतके लहान आहेत की त्यांच्या आकाराबद्दल विचार करणे आवश्यक नाही, विशेषतः हे लक्षात घेता की ते प्रवास करतात त्या अंतरापेक्षा हे खूपच लहान आहे.
• तसेच, रेणू क्वचितच संवाद साधतात, जेव्हा ते अगदी थोडक्यात आदळतात तेव्हा वगळता, आणि जेव्हा ते होतात तेव्हा टक्कर लवचिक असते, त्यामुळे गती आणि गतीज ऊर्जा दोन्ही संरक्षित केली जाते.
• शेवटी, समजा की ही गतिज ऊर्जा वायूच्या नमुन्याच्या तापमानाच्या प्रमाणात आहे, म्हणजे, कण जितके जास्त उत्तेजित होतील तितके तापमान जास्त.

हलके वायू, त्यांची ओळख कितीही असली तरी, तापमान आणि दाब (म्हणजे: ०ºC आणि वातावरणाचा दाब (१ वातावरण)) या मार्गदर्शक तत्त्वांचे काटेकोरपणे पालन करतात. या वायूंसाठी, बॉयल-मॅरिओट नियम त्यांच्या वर्तनाचे अगदी अचूक वर्णन करतो.

दिलेल्या तपमानावर P∙V स्थिर असल्याने, वायूचा दाब बदलल्यास, आकारमानात बदल होतो ज्यामुळे उत्पादन सारखेच राहते, म्हणून दोन भिन्न अवस्था 1 आणि 2 मध्ये, समानता खालीलप्रमाणे व्यक्त केली जाऊ शकते:

P1∙V1 = P2∙V2

नंतर एक राज्य जाणून घेणे, तसेच दुसर्‍या राज्याचे एक व्हेरिएबल, बॉयल-मॅरियट कायद्यामधून गहाळ व्हेरिएबल काढून टाकून तुम्ही ते जाणून घेऊ शकता.

बॉयलच्या कायद्याचा इतिहास

ब्रिटिश रसायनशास्त्रज्ञ. रसायनशास्त्राच्या क्षेत्रात, विशेषतः वायूंच्या गुणधर्मांमधील प्रयोगांचे प्रणेते,

कण पातळीवरील पदार्थाच्या वर्तनावर रॉबर्ट बॉयलचा प्रबंध हा रासायनिक घटकांच्या आधुनिक सिद्धांताचा अग्रदूत होता. ते रॉयल सोसायटी ऑफ लंडनचे संस्थापक सदस्य देखील होते.

रॉबर्ट बॉयलचा जन्म आयर्लंडमधील एका उदात्त कुटुंबात झाला आणि तो उत्तम इंग्रजी आणि युरोपियन शाळांमध्ये शिकला. 1656 ते 1668 पर्यंत त्यांनी ऑक्सफर्ड युनिव्हर्सिटीमध्ये रॉबर्ट हूकचे सहाय्यक म्हणून काम केले आणि हवेचे भौतिक गुणधर्म आणि ती कशी जळते, श्वास घेते आणि ध्वनी प्रसारित करते हे ठरवणार्‍या प्रयोगांच्या मालिकेत त्यांच्याशी सहयोग केला.

या योगदानांचे परिणाम त्यांच्यामध्ये गोळा केले गेले हवेच्या लवचिकता आणि त्याचे परिणाम यावर नवीन भौतिक-यांत्रिक प्रयोग»(1660). या कामाच्या दुसर्‍या आवृत्तीत (१६६२), त्याने वायूंचा प्रसिद्ध गुणधर्म, बॉयल-मॅरिओट कायदा प्रकट केला, ज्यामध्ये असे म्हटले आहे की स्थिर तापमानात वायूने ​​व्यापलेला आवाज त्याच्या दाबाच्या व्यस्त प्रमाणात असतो. आज हे ज्ञात आहे की जेव्हा वायूंचे सैद्धांतिक आदर्श वर्तन स्वीकारले जाते तेव्हाच हा कायदा पूर्ण होतो.

मला आशा आहे की या माहितीद्वारे तुम्ही बॉयलचा कायदा, त्याची वैशिष्ट्ये आणि विज्ञानाच्या जगामध्ये असलेल्या अनुप्रयोगांबद्दल अधिक जाणून घेऊ शकता.