Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
بيت » Boyle’s Law

Boyle’s Law

1650
  • Robert Boyle
  • Edme Mariotte
Laboratory setup demonstrating Boyle's Law with a syringe and pressure gauge.

(صورة توضيحية فقط)

ينص قانون بويل على أنه بالنسبة لكمية ثابتة من غاز مثالي محفوظ عند درجة حرارة ثابتة، فإن ضغط الضغط (P) والحجم (V) متناسبان عكسيًا. وهذا يعني أن حاصل ضربهما ثابت (k). رياضيًا، يُعبَّر عن ذلك بالصيغة: P ∝ V أو PV = k.

يصف قانون بويل، الذي نشره روبرت بويل عام 1662، العلاقة بين ضغط وحجم الغاز عند ثبات درجة الحرارة والكمية. أجرى بويل تجارب باستخدام أنبوب زجاجي على شكل حرف J، حيث حصر كمية ثابتة من الهواء وغير الضغط بإضافة الزئبق. لاحظ أنه مع زيادة الضغط على الغاز، انخفض حجمه تناسبياً. تُصاغ هذه العلاقة العكسية رياضياً بالصيغة P ∝ 1/V، أو بشكل أكثر شيوعاً، P₁V₁ = P₂V₂ لكتلة معينة من الغاز تخضع لعملية متساوية الحرارة (عند ثبات درجة الحرارة).

اكتشف الفيزيائي الفرنسي إدمي ماريوت القانون نفسه بشكل مستقل حوالي عام 1679، ولهذا السبب يُشار إليه غالبًا باسم قانون ماريوت في البلدان الناطقة بالفرنسية. كان قانون بويل خطوة حاسمة في تطوير النظرية الذرية للمادة والنظرية الحركية للغازات. فقد قدم أول علاقة كمية تصف سلوك الغاز، مشيرًا إلى أن الغازات تتكون من جزيئات صغيرة تفصل بينها مساحات كبيرة. ويؤدي ضغط الغاز إلى تقليل هذه المساحات الفارغة، مما يزيد من تواتر تصادم الجزيئات بجدران الوعاء، وهو ما يُلاحظ على أنه زيادة في الضغط. وهو أحد القوانين التجريبية الأساسية التي جُمعت لاحقًا لتشكيل قانون الغاز المثالي.

UNESCO Nomenclature: 2210
– Thermodynamics

يكتب

نظام مجرد

خلل

Substantial

الاستخدام

استخدام واسع النطاق

مقدمات

  • اختراع الفراغ مضخة بقلم أوتو فون غيريك
  • تطوير البارومتر بواسطة إيفانجليستا توريشيلي
  • المفاهيم المبكرة للضغط الجوي

التطبيقات

  • الحقن والأنظمة الهيدروليكية
  • ميكانيكا التنفس (عمل الحجاب الحاجز)
  • الغوص (تأثيرات الضغط على خزانات الهواء)
  • نفخ الإطارات
  • تشغيل محركات المكبس

براءات الاختراع:

NA

أفكار ابتكارية محتملة

  • microfluidic ‘lab-on-a-chip’ devices using precisely controlled gas pressure for sample manipulation
  • محركات الروبوتات الناعمة التي تعمل بدورات الضغط وإزالة الضغط الهوائية
  • بالونات الطقس عالية الارتفاع مع التحكم في مستوى الصوت التكيفي للحفاظ على ارتفاع ثابت
  • صوتي cancellation headphones that use small, rapid pressure changes to neutralize sound waves
  • أدوات تشخيصية طبية غير جراحية تقيس وظائف الرئة من خلال تحليل التغيرات الصغيرة في الضغط والحجم أثناء التنفس
  • أنظمة حصاد الطاقة التي تولد الطاقة من تقلبات الضغط المحيط في بيئات أعماق البحار
  • غرف إنبات البذور عالية الضغط لتحسين إنتاجية المحاصيل من خلال التحكم في الضغط الجوي
  • ممتصات صدمات متطورة للمركبات التي تستخدم ضغط الغاز لتخفيف الاهتزازات
  • أنظمة توصيل البريد والطرود الهوائية للخدمات اللوجستية داخل المدينة
  • تقنية الخياشيم الاصطناعية للتنفس تحت الماء والتي تستخرج الغازات المذابة من الماء باستخدام دورة الضغط
يتعلق بـ: قانون بويل، الضغط، الحجم، العملية متساوية الحرارة، gas law، التناسب العكسي، درجة الحرارة الثابتة، روبرت بويل، إدم ماريوت، الغاز المثالي.

السياق التاريخي

Boyle’s Law

1650
1650
1672
1687
1687
1738
1750
1600
1650
1650
1678
1687
1687
1738
1750

(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم توفير تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)

أحدث الإضافات

أهم المنشورات والمقالات

أفضل الأدوات الأصلية

السنة العاشرة عيد

الصور والتنزيلات بالحجم الكامل متاحة فقط، ومجانية تمامًا، للأعضاء المسجلين.