Natuurkunde.nl - wet van boyle (2024)

Kunt u mij de wet van Boyle op een makkelijke manier uitleggen.
Ik weet pv=constant maar wat bedoelen ze met constant?
Annemiek

Dag Annemiek,

Ik vind dat Jesse hierboven best een nette uitleg geeft. Begrijp jedaarmee wat er bedoeld wordt, of is het nog niet helemaal helder? Want dan wil ik het nog wel eens op een iets andere manier proberen hoor.

Groet, Jan

Dag Annemiek,

Als er staat p·V = constant, dan gaan we even de natuurkunde vergeten en even zuivere wiskunde (rekenkunde) toepassen.

a x b = constant.

dan stellenwe die constante even op 24, ik noem maar wat.Dus:

a x b = 24

kunnen we zo'n sommetje maken? ja natuurlijk:

a= 6, b= 4
6 x 4 = 24

stel nou dat je bdrie keer zo groot wil maken.b wordt (drie keer 4 =) 12. Er moet die constante 24 blijven uitkomen. Tja, dan kan het niet anders of we moeten die a drie keer zo klein maken : a wordt 6gedeeld door 3=) 2.

2 x 12 = 24

of, weer uitgaande van 6 x 4 = 24, je wilt a 6 x zo klein maken. Nou dan moet b 6 x zo groot:

1 x 24 = 24.

Pas dit principe toe op p·V = constant. Dat wil dan zeggen, als je de druk wil halveren, dan zul je het volume 2 x zo groot moeten maken. Wil je de druk 100 x zo groot hebben, dan zul je het volume 100 x zo klein moeten maken. Ook natuurlijk, als je het volume 4,56 keer zo klein maakt (je duwt de zuiger van en fietspomp een eind naar beneden zonder dat de lucht kan ontsnappen), dan betekent dat dat de druk 4,56 keer zo groot zal worden.

Duidelijker zo??

vollediger:

Die constante in de wet van Boyle is een constant getal voor een bepaalde hoeveelheid gas (n, in mol), bij de gasconstante (R, en een constante is per definitie onveranderlijk), en een vaste temperatuur (T , en een vaste temperatuur verandert ook niet).

p·V= n·R·T enje hebt de complete algemene gaswet

p·V= constant, (dus n·R·T is constant), heet de wet van Boyle

(p·V)/T = constant (dus n·R is constant, T niet), en dat heet de wet van Boyle-Gay Lussac.

Nóg duidelijker (of juist niet)?

je bent altijd welkom met je vragen

En wat je docent betreft, ik weet óók zeker dat mijn uitleg ook niet altijd of niet voor ál mijn leerlingen helder is hoor. Soms "pakt het gewoon niet". Dus geef hem minstens het voordeel van de twijfel. :)

Vragen jullie wel eens dóór trouwens? Bij mij dringt op die manier goed door wat nouhet probleem van de klas is eigenlijk, en dan kan ik het op een andere manier proberen.

groet, Jan

Goedendag ik had toevallig ook een vraag of de wet van Boyle.

Ik ben op dit moment bezig met me duik opleiding maar het lukt me nog niet helemaal stel.

er is een duiker op 50 M wat gelijk staat aan P=6 en zijn long inhoud op die diepte = 6L Zijn maximum long inhoud wat hij kan hebben is 8L Hoe hoog moet hij gaan om die 8L te bereiken.

Per 10M omhoog gaat er 1 bar oftewel 1 P af

Bijv 20M = 3P 30M = 4P enz enz

Dag Damien,

als p x V = constant, dan betekent dat

p_voor x V_voor = p_na x V_na

"voor" betekent dan "vóór een verandering", en uiteraard "na" erna.

Jij drukt je druk uit in de eenheid "P", dat is dus een duikterm die ongeveer overeenkomt met 1 bar. Niet erg om andere eenheden te gebruiken in zo'n vergelijking als hierboven.

voorbeeld: op 20 m diepte is de longinhoud 8 L, wat is de longinhoud op 50 m diepte?

• p_voor = 3 P
• V_voor = 8 L
• p_na = 6 P
• V_voor = ?? L

p_voor x V_voor = p_na x V_na

3 x 8 = 6 x V_na

de "6 x" staat in de weg bij de Vna, nou, dan doe je het tegengestelde aan allebei de kanten, délen door 6

3x8/6 = V_na

oftewel, 2 x zo hoge druk betekent 2 x zo klein volume.

duidelijk zo? Laat je antwoord op je eigen sommetje maar even weten, checken we het even.

Groet, Jan

hallo,

Ik heb een vraagje. Ik moet een presentatie doen over een natuurkundige of scheikundige grootheid m.b.v een proefje. Nu heb een nogal vervelende NaSk lerares die doodleuk tegen mij zegt: "doe maar iets met de wet van Boyle". Ik ben een 2e jaars VWO leerling en ik snap er dus helemaal niks van. Ik snap wel dat als het volume kleiner wordt, de druk hoger wordt. Maar van die temperatuur ofso snap ik helemaal niks, waarom zou het gelijk blijven of veranderen!? ik hoop dat iemand mij kan helpen en ook een proefje kan geven waarmee ik iets kan...

alvast bedankt,

Marco

Zoals de oorspronkelijke vraag al aangaf, is de wet van Boyle niets meer of minder dan dat bij een afgesloten gas het product

druk x volume = constant

zolang de temperatuur niet verandert.Volume 2x zo klein, dan druk 2x zo groot want anders is het product niet dezelfde constante.

Een gas bestaat uit moleculen die zeer snel bewegen (en door botsen met de wand een druk leveren). Als je het gas in een kleiner volume perst danneemt de temperatuur vaak toe. De moleculen komen dichter bij elkaar en botsen nietalleen vaker op de wand (omdat de afstanden kleiner zijngeworden) maar gaan ook sneller bewegen: de temperatuur neemt toe.

Denk maar eens aan eenfietspomp waarmee je door pompen in de neergaande beweging de luchtsamenperst tot hogere druk met de bedoeling de lucht in derichting van deband te duwen.Je kunt voelen datde pomp onderaan een hogere temperatuur krijgt.

Als het vat wel gasdicht is (geen lekke pomp) dankan de temperatuur toch weer terugzakken naarde oude waarde als de warmte kan worden afgevoerd door de wanden van het vat (de pomp staat warmte af aan de buitenlucht en koelt weer af). Als dat kan, dan kun je aan het einde zeggen dat

druk x volume = constant

want Boyle ontdekte dat dat alleen maar waar is voor een gas alsdetemperatuur niet verandert of weer op de oude waarde terugkeert. Als die wel verandert, dan is het product niet een constante.

Als je het volume heel langzaam verandert, dan kan de warmte meteen weg en wordt de pomp niet warm en geldt Boyle de hele tijd van het pompen.

Als proefje zou je aan een fietspomp kunnen denken waar je een drukmeter aan het slangetje hangt (en geen lucht uit de pomp ontsnapt). De verandering van het volume is dan gekoppeld aan de mate waarin de pompstang meer of minder is ingedrukt.

Marco, 17 feb 2011

Maar van die temperatuur ofzo snap ik helemaal niks, waarom zou het gelijk blijven of veranderen!?

Dag marco

Als je een gas comprimeert (samenperst) wordt de temperatuur hoger, andersom als je het expandeert ("uit elkaar trekt) koelt het af. Waarom is een beetje lastig uitleggen aan vwo-2, dat bewaren we voor de bovenbouw, als we het over thermodynamica gaan hebben.

Maar dat hoeft ook niet. Robert Boyle zorgde er bij zijn metingen voor dat de temperatuur constant bleef, door gewoon zijn metingen pas te doen als de temperatuur ná de proef weer geworden was wat hij vóór de proef was.

Als jij dus daarrond een presentatie met een proefje moet doen, dan zorg je er gewoon voor dat een warmte-effect het niet verpest door ervoor te zorgen dat warmte snel aangevoerd en afgevoerd kan worden, zodat de temperatuur constant blijft.

Bij mij op school hebben we een doorzichtige cilinder waarop een drukmeter is aangesloten. Als je de zuiger tot halverwege indrukt kun je zien dat de druk daarmee verdubbelt. Misschien heeft jouw TOA ook wel zoietsin de kast staan?

"assistentjes" voor op de beamer:

http://www.grc.nasa.gov/WWW/K-12/airplane/aboyle.html

http://www.haycap.nl/app-c/boyle/boyle.htm

maar deze is nog mooier

http://phet.colorado.edu/en/simulation/gas-properties

Wel oppassen dat je de temperatuur als constante instelt. Er is trouwens ook een nederlandstalige versie van te downloaden, als je op de pagina van de link wat naar onder scrollt.

Heb je hier alvast iets aan?

Groet, Jan

heel erg bedankt voor jullie hulp, door de reactie's te mengen ben ik eruit gekomen! In ieder geval onzettend veel bedankt!

marco

Dag benjamin,

Het is me niet duidelijk wat je bedoelt. Ik zie nergens in de voorgaande berichten iemand iets "uiteindelijk door twee delen".

Leg je vraag aub een beter uit?

Groet, Jan

Goedendag,

Kan iemand mij aub uitleggen bij welke soort vragen je de wet van Boyle en bij welke vragen de wet van Gay-Lussac moet gebruiken? In een vraag in mijn boek wordt er bij het antwoord beiden namelijk gebruikt en dat snap ik niet:

De vraag was: In een cilinder zit 500m/gas met temp van 20c graden en een druk van 950mbar. Het gas wordt samengeperst tot 70ml en de temperatuur verhoogd tot 1200c graden. Bereken het nieuwe gasdruk.

Ik had als antwoord alleen de wet van Boyle gebruikt maar dat was fout?

Ik hoop dat jullie mij kunnen helpen

Je kunt beide wetten ook combineren tot Boyle-Gay Lussac:

p.V/T = constant (voor een afgesloten hoeveelheid gas)

Als temperatuur constant is wordt dit Boyle: p.V = constant

Als de druk constant is Gay Lussac: V/T = constant

Als het volume constant is ook Gay Lussac: p/T = constant

Varieren er twee dan moet de derde ook veranderen: dan is de "algemene gaswet" van toepassing: p.V/T = constant (= aantal mol gas x gasconstante R = n.R)

> De vraag was: In een cilinder zit 500m/gas met temp van 20c graden en een druk van 950mbar. Het gas wordt samengeperst tot 70ml en de temperatuur verhoogd tot 1200c graden. Bereken het nieuwe gasdruk.

Temperatuur verandert. Volume verandert. Twee van de drie variabelen p,V en T. En dus moet de 3e ook mee-veranderen om te zorgen dat p.V/T constant blijft. De wet van Boyle is hier dus niet van toepassing omdat ook T verandert. Maar de beginsituatie is bekend: p = 950mbar V = 500 ml (je m/ zal wel een typefout zijn) en T = 293 K (temperatuur NIET in celsius! nemen). Daarmee kun je de constante p.V/T berekenen. Die is ook geldig voor allerlei andere combinaties van p,V en T.

Om fouten te voorkomen moet je p en V naar SI eenheden (pascal en m³) omrekenen. In dit geval hoeft het niet per se: je mag de mbar en ml aanhouden. Er komt dan wel een andere waarde voor de constante uit, maar die is goed voor nieuwe situaties waarin p en V ook weer in mbar en ml worden gegeven. Alleen de temperatuur MOET 273 kelvin hoger worden genomen dan degraden celsius waarde.

p₁V₁/T₁ = constant = p₂V₂/T₂

Alles is hierin bekend behalve p₂ en die laat zich dus berekenen.

Beste meneer De Klerk,

Begrijp ik nou goed dat zodra de temperatuur verandert, er dan sprake is van de wet van Gay Lussac? Ik probeer er achter te komen wanneer je nou de Lussac moet gebruiken en wanneer Boyle. Ik zit in 3VWO (gym)en heb natuurkunde in mijn profiel gekozen, maar heb er steeds meer moeite mee omdat het boek zeer weinig informatie met simpele voorbeelden, maar de vragen zijn een stuk moeilijker.

Ik heb binnenkort een proefwerk over Arbeid en gassen maar weet niet goed bij welke soort vragen ik de geleerde formule moet toepassen. Weet u een manier hoe ik het best Natuurkunde kan leren en welke formule bij welke soort vraag hoort. Met name over de gassen.

In de geschiedenis zijn apart twee gaswetten ontdekt: Boyle met p.V = constant en Gay-Lussac met V/T=constant en pV/t=constant.

Iemand (Gay Lussac meen ik) bedacht dat beide wetten ook gecombineerd konden worden tot p.V/T = constant. En ere wie ere toekomt: die wet is de "algemene gaswet" ook bekend als Wet van Boyle-Gay Lussac.

Voor gassen hoef je dus eigenlijk maar 1 wet te kennen: p.V/T = constant. Deze verbindt 3 grootheden: druk, volume en temperatuur. Als eentje constant blijft (=C) dan wordt deze formule vanzelf simpeler: als p = constant dan C.V/T=constant ofwel V/T = constant/C = andere constante. Idem voor V=C of T=C

Deze formule vind je in je Binas (tabel 35) . Maar formules zijn het sluitstuk voor natuurkunde. Waar het om gaat is dat je je kunt voorstellen wat er gebeurt. De formule geeft dan alleen maar eem handige samenvatting en kun je met getalletjes ermee rekenen. Maar inzicht, "zien", begrijpen is het belangrijkst. Wie denkt dat natuurkunde hetzelfde is als "moeilijk" want "veel formules leren" heeft het fout. Dan maak je op je examen brokken want je weet niet welke formule op welke situatie van toepassing is. Snap je de situatie, dan kun je bijna blindelings de erbij passende formule zoeken.

Bij een vaste hoeveelheid gas kun je dat in een ballon voorstellen. Als je die samendrukt (V kleiner) dan neemt de druk p toe (dat voel je) en blijft de temperatuur hetzelfde: p.V = constant.
Als de ballon wordt verhit (neem aan dat ie niet knapt) dan gaat de druk omhoog als de ballon niet kan opzwellen (zit in een doos met vaste wanden): p/T = constant.

Ik ben bezig met vragen over de wet van Boyle en de wet van Dalton. Alle vragen heb ik gemaakt maar een kom ik niet uit:

Een zuurstofcilinder bevat 60dm3 zuurstof van 1200 N/cm3. Na het lassen is de druk gedaald tot 900 N/cm2. Bereken hoeveel dm3 zuurstof van 10N/cm2 voor het lassen is gebruikt.....

Het volume van de cilinder zal gelijk blijven lijkt me?

Ja, dat volume van die fles blijft gelijk.

pV blijft constant, maar een deel van het volume (het gebruikte deel) zit nu ook buiten de fles

p₁V_fles = p₂V_fles + p_gebruik * V_gebruik

gesnapt?

Danny Guichelaar, 9 aug 2014

Nog niet helemaal zou je hem kunnen uitwerken voor mij zodat het iets duidelijker word?

Jan bedoelt dat je het aanvankelijke gas in de fles kunt zien als 2 porties: dat wat in de fles blijft en dat wat verdwijnt. Beide porties bestaan uit een hoeveelheid ((gram)molen) van het gas en elk geeft een deel-druk. Tezamen geven ze de totale druk.

Nu neemt de druk af (en blijft 1 portie gas achter in hetzelfde volume V en geeft een lagere druk).

Aanvankelijk was er m1 + m2 = m massa gas met als druk p1 + p2 = p en na afloop is er nog maar m1 massa over met p1 druk in de fles.

Welk deel van de druk is over? Welk deel van de massa bleef achter? Welk deel is uit de fles verdwenen?

Jan van de Velde, 9 aug 2014

Ja, dat volume van die fles blijft gelijk.

pV blijft constant, maar een deel van het volume (het gebruikte deel) zit nu ook buiten de fles

p₁V_fles = p₂V_fles + p_gebruik * V_gebruik

gesnapt?

Dus als ik het goed begrijp:

P1Vfles = P2Vfles + Pgebruik * Vgebruik

1200 = 900 + 10 * Vgebruik

Vgebruik = 1200 - 900 / 10

Vgebruik = 30dm3

nee. Het totaal van alle drukken x bijbehorende volumes blijft constant

1200 x 60 = 900 x 60 + 10 x V_gebruikt

en omdat de andere volumes die ik heb ingevuld in dm³ zijn zal het antwoord dus ook in dm³ luiden

(gebruik overigens beter de kleine p voor druk)