Boylen lain laskuri

Laske kaasun paine tai tilavuus vakiolämpötilassa Boylen lailla p₁·V₁ = p₂·V₂ – jätä yksi suure tyhjäksi.

Alkutila

Anna kaasun alkupaine ja alkutilavuus. Käytä samoja yksiköitä molemmissa tiloissa.

Lopputila

Anna loppupaine tai lopputilavuus ja jätä ratkaistava suure tyhjäksi.

Tulokset

  • Tulosta
  • Linkitä

    • Boylen lain laskuri – paine ja tilavuus vakiolämpötilassa

    Boylen lain laskurilla selvität, miten kaasun paine ja tilavuus muuttuvat, kun lämpötila pysyy vakiona. Syötä kolme suuretta neljästä, niin laskuri ratkaisee puuttuvan. Laskuri sopii kemian ja fysiikan kaasulakitehtäviin sekä kaasujen käyttäytymisen ymmärtämiseen.

    Mitä Boylen laki tarkoittaa?

    Boylen laki kuvaa kaasun paineen ja tilavuuden välistä yhteyttä, kun lämpötila ja kaasun määrä eivät muutu. Laki sanoo, että paine ja tilavuus ovat kääntäen verrannollisia: jos toinen kaksinkertaistuu, toinen puolittuu. Niiden tulo pysyy vakiona koko prosessin ajan.

    Lain kaava

    Boylen laki kirjoitetaan kahden tilan välille:

    p₁·V₁ = p₂·V₂

    Tässä p₁ ja V₁ ovat alkutilan paine ja tilavuus, p₂ ja V₂ lopputilan paine ja tilavuus. Puuttuva suure ratkaistaan jakamalla, esimerkiksi loppupaine on p₂ = (p₁·V₁) / V₂.

    Esimerkki: 2 litran kaasu paineessa 100 kPa puristetaan paineeseen 200 kPa. Tilavuus on V₂ = (100 · 2) / 200 = 1 litra.

    Vaiheittainen esimerkki

    Sukeltajan keuhkoissa on 6 litraa ilmaa pinnalla paineessa 101 kPa. 10 metrin syvyydessä paine on noin 201 kPa. Lasketaan tilavuus (lämpötila oletetaan vakioksi):

    Paineen ja tilavuuden kääntäen verrannollisuus

    Boylen laissa paine ja tilavuus muuttuvat aina vastakkaisiin suuntiin:

    p ∝ 1 / V (vakiolämpötilassa)

    Graafisesti p–V-kuvaaja on hyperbeli: tilavuuden kasvaessa paine laskee jyrkästi ja päinvastoin. Tulo p·V säilyy samana riippumatta siitä, missä kohtaa käyrää ollaan.

    Sovelluksia

    Yleisiä virheitä

    Missä Boylen lakia tarvitaan?

    Boylen laki kuuluu lukion fysiikan ja kemian kaasulakeihin (mm. lämpöoppi, FY3). Sitä sovelletaan sukellustekniikassa, pneumatiikassa, lääketieteessä ja kaikkialla, missä käsitellään suljettujen kaasujen painetta ja tilavuutta. Se on osa ideaalikaasun tilanyhtälöä yhdessä Charlesin ja Gay-Lussacin lakien kanssa.

    Usein kysytyt kysymykset

    Mitä Boylen laki sanoo?
    Boylen laki kuvaa, miten kaasun paine ja tilavuus liittyvät toisiinsa vakiolämpötilassa, kun kaasun määrä pysyy samana. Lain mukaan paineen ja tilavuuden tulo on vakio: p₁·V₁ = p₂·V₂. Kun tilavuus pienenee, paine kasvaa samassa suhteessa, ja päinvastoin.
    Miksi paine kasvaa, kun kaasua puristetaan?
    Kun kaasun tilavuus pienenee, samat kaasumolekyylit mahtuvat pienempään tilaan ja törmäävät seinämiin useammin. Tämä lisää painetta. Koska lämpötila pysyy vakiona, molekyylien keskinopeus ei muutu – vain törmäysten tiheys kasvaa, mikä nostaa painetta.
    Tarvitseeko paineen ja tilavuuden olla tietyissä yksiköissä?
    Ei tarvitse, kunhan käytät samoja yksiköitä molemmissa tiloissa. Koska laki on suhdeyhtälö, paine voi olla pascaleina, kilopascaleina tai baareina ja tilavuus litroina tai kuutiometreinä – tulokset ovat samassa yksikössä kuin syötteet. Yksiköiden on vain oltava johdonmukaiset.
    Milloin Boylen laki pätee?
    Boylen laki pätee, kun lämpötila ja kaasun ainemäärä pysyvät vakiona ja kaasu käyttäytyy lähes ideaalikaasun tavoin. Tämä toteutuu hyvin tavanomaisissa paineissa ja lämpötiloissa. Hyvin korkeissa paineissa tai matalissa lämpötiloissa todelliset kaasut poikkeavat ideaalikaasusta.
    Miten Boylen laki liittyy muihin kaasulakeihin?
    Boylen laki on yleisen kaasulain p·V/T = vakio erikoistapaus, jossa lämpötila T pysyy vakiona. Vastaavasti Charlesin laki kuvaa tilavuuden ja lämpötilan suhdetta vakiopaineessa ja Gay-Lussacin laki paineen ja lämpötilan suhdetta vakiotilavuudessa. Yhdessä ne muodostavat ideaalikaasun tilanyhtälön.
    Oliko tästä laskurista apua?

    Kokeile näitä laskureita

    Newtonin toisen lain laskuriHooken lain laskuri (jousivoima)Snellin lain laskuri (taittuminen)Coulombin lain laskuriKeplerin kolmannen lain laskuriArkhimedeen lain laskuriCharlesin lain laskuriGay-Lussacin lain laskuri

    Linkitä tämä laskuri

    Kopioi koodi ja liitä se omalle sivustollesi.
    Kaikki Raha ja talousPalkka- ja verolaskuritSäästö- ja budjettilaskuritAsumiskustannuslaskuritLaina- ja korkolaskuritSijoitus- ja tuottolaskuritPankki- ja maksulaskuritYritystalouden laskurit
    Kaikki Aika ja päivämäärätNimipäivätPäivälaskuritKalenteri ja viikotJuhlat ja pyhätLomakalenteritAikavyöhykkeetAikajanat ja historia
    Kaikki Auto ja liikkuminenKustannukset ja polttoaineMatka ja aikaRahoitus
    Kaikki Koti ja rakentaminenRakennus ja remonttiEnergia ja sähköBudjetti ja kustannuksetKeittiö ja reseptitPiha ja puutarha
    Kaikki YksikkömuunnoksetPituus ja painoTilavuus ja keittiöLämpö ja energiaData ja teknologiaVaatteet ja kengät
    Kaikki Matematiikka ja tiedePeruslaskentaProsentit ja suhteetMurtoluvut ja desimaalitLukujonot ja peruslaskutaitoGeometria ja muodotFunktiot ja yhtälötDerivoinnit ja integraalitMatriisit ja lineaarialgebraTilastot ja todennäköisyysTrigonometria ja hyperboliset funktiotEdistyneet laskutLukujärjestelmät ja muunnoksetFysiikkaSähkö ja elektroniikkaKemiaTietotekniikka ja data
    Kaikki Arjen hyötytyökalutTeksti ja laskentaAjan ja työn laskuritSatunnaisuusHauskat ja sosiaaliset
    Kaikki Digi- ja koodityökalutKoodausmuuntimetData-formaatitHash-generaattoritLukujärjestelmätVäritKuvat ja tiedostot
    Kaikki Terveys ja kuntoiluPaino ja mittasuhteetRavinto ja energiaLiikunta ja sykeUni ja lepoRaskaus ja hedelmällisyysTestit ja hyvinvointi
    Kaikki Viihde ja vapaa-aikaPelit ja pisteetRakkaus ja horoskoopitLemmikitNimigeneraattorit ja testitAjanhallinta & tapahtumat

    Suositut laskurit

    ALV-laskuri Prosenttilaskuri Asuntolainalaskuri Yleinen lainalaskuri Nettopalkkalaskuri Painoindeksi BMI