波义耳研究空气成分的化学方程式是什么?
公式:V=k/P
v是指气体的体积。
p是指压力
k是常数
这个公式可以进一步推导出来,理想气体的体积和力的乘积就变成了某个常数,即:
PV=k
如果温度相同,A和B之间的气体关系可以表示为:
PAVA=PBVB
传统上,这个公式可以写成:
P2=p1V1/V2波义耳定律的重大意义波义耳创立的理论是第一个描述气体运动的定量公式,为气体的定量研究和化学分析奠定了基础。这个规律是学习化学的基础,学生在学习化学之初就应该学习。
波义耳有做实验的天赋,他还证明了气体和固体一样,是由原子组成的。但是在气体中,原子之间距离很远,所以可以挤压得更密。早在公元前440年,德谟克里特斯就提出了原子的存在,此后的两千年里人们一直在争论这个问题。通过实验,波义耳是相信原子确实存在的科学界。波义耳定律的发现过程波义耳出生于伯爵家庭,是英国科学协会成员。在1662年的科学协会会议上,罗伯特·胡克宣读了一篇描述法国“空气弹性”实验的论文。在17世纪,科学家们开始对空气的特性感兴趣。
法国科学家制作了一个中间有活塞的黄铜圆筒,并安装紧密。几个人使劲压活塞,压缩气缸里的空气。然后,他们释放活塞,活塞反弹回来,但不是所有的活塞都反弹回来。无论他们做多少次实验,活塞都不可能全部反弹。
法国科学家通过这个实验宣称,空气完全没有弹性,压缩后空气会保持轻微压缩状态。
波义耳声称法国科学家的实验不能解释任何事情。他指出活塞不能完全弹回是因为他们用的活塞太紧了。有人反驳说,活塞稍微松一点,周围就会漏气,影响实验。
罗伯特·博伊尔承诺做出一个松紧适度的优秀活塞,结果证明上述实验是错误的。
两周后,罗伯特·博伊尔拿着一个大U形玻璃管站在成员们面前。这个U形玻璃管不对称。一个又细又长,高3尺多。另一个又短又粗。短的顶部密封,长的顶部开口。
波义耳将水银倒入玻璃管中,水银盖住了U形玻璃管的底部,两边微微隆起。在一个封闭的短管中,水银阻挡了一小股空气。波义耳解释说,活塞是任何压缩空气的装置,水银也可以视为“活塞”。正如法国实验所料,波义耳的做法不会因为摩擦力而影响实验结果。
波义耳记录了水银的重量,并在水银和空气的交界处刻了一条线。他将银滴到长玻璃管中,直到玻璃管满了为止。这时,水银在短玻璃管中上升到一半的高度。在水银的挤压下,被阻挡的空气体积变得不到原来的一半。
在短玻璃管上,波义耳刻了第二条线,表示内部水银的新高度和阻塞空气的压缩体积。
然后,通过U形玻璃管底部的阀门,他将水银排出,直到玻璃活塞和水银的重量与实验开始时一模一样。水银柱回到了实验开始的高度,被阻挡的空气回到了原来的位置。空气真的有弹性,法国科学家的实验是错的,波义耳是对的。
罗伯特·博伊尔继续用玻璃活塞做实验,发现了许多值得注意的东西。当他对被阻挡的空气施加双倍的压力时,空气的体积会减半;施加三倍的压力,体积会变成原来的1/3。受到挤压时,空气体积的变化总是与压力的变化成正比。他创造了一个简单的数学方程来表达这种比例关系,我们现在称之为波义耳定律。这个定律对于了解大气层并利用它为人类服务极其重要。