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fisica:strumenti:apparecchio_per_la_legge_di_boyle

LAB2GO Scienza

legge di Boyle, Apparecchio

DESCRIZIONE
In termodinamica la legge di Boyle e Mariotte (o semplicemente legge di Boyle) afferma che in condizioni di temperatura costante la pressione di un gas perfetto è inversamente proporzionale al suo volume, ovvero che il prodotto della pressione del gas per il volume da esso occupato è costante.
La legge di Boyle e Mariotte è verificata per gas che si comportano come un gas ideale, oppure per gas in condizioni di pressione non troppo elevate (gas rarefatto) e temperature non troppo prossime alla temperatura di liquefazione. Questo apparecchio viene utilizzato per determinare in via sperimentale il rapporto tra il volume e la pressione del gas a temperatura costante; formato da una pompa, per far aumentare la pressione, collegata ad un manometro per misurare la pressione, collegato a sua volta ad un cilindro di vetro contenente olio sul fondo e aria nella parte restante.
All'aumentare della pressione, aumenta il livello dell'olio e diminuisce quello dell'aria; quando la pressione diminuisce succede l'inverso.
In termodinamica la legge di Boyle e Mariotte (o semplicemente legge di Boyle) afferma che in condizioni di temperatura costante la pressione di un gas perfetto è inversamente proporzionale al suo volume, ovvero che il prodotto della pressione del gas per il volume da esso occupato è costante.
$$P•V = K$$ Tale costante è funzione (crescente) della temperatura assoluta, della natura del gas e del numero di moli. La legge può essere scritta anche con la seguente notazione più completa:
$$P_1V_1 = P_2V_2$$ Nella quale viene indicato che la legge vale a temperatura costante, ovvero che la costante varia con la temperatura.


STORIA
La legge di Boyle-Mariotte fu enunciata per la prima volta da Robert Boyle (1627-1691) che nel 1662 pubblicò “A Defence of the Doctrine Touching the Spring And Weight of the Air”. Questa legge venne riformulata in modo più preciso da Edme Mariotte (1620-1684) nel 1676, che confermando i dati di Boyle specificò che la legge vale soltanto se la temperatura del gas è costante.
Al gas, che spontaneamente tende ad espandersi, viene applicata una forza pressoché lo mantiene compresso.
Il grafico qui sotto riporta i dati dell'esperimento originale di Boyle; sull'asse delle x è riportato il volume espresso nelle unità del tempo in pollici cubi, mentre l'asse delle y riporta l'altezza della colonna di mercurio in pollici, che per la legge di Stevin è proporzionale alla pressione a cui è sottoposto il gas. In questi dati il prodotto della pressione per il volume è effettivamente costante con un errore percentuale dell'1,4%.

Esperienze

Esperienze possibili Descrizione
Verifica legge di Boyle

Sitografia

Link Descrizione
Legge di Boyle-Mariotte


fisica/strumenti/apparecchio_per_la_legge_di_boyle.txt · Ultima modifica: 2019/09/23 14:30 (modifica esterna)