Calculatrice Boyles
Le calculateur de la loi de Boyle en ligne effectue des calculs à l'aide de la formule de la loi de Boyle, qui relie les valeurs initiales et finales de pression et de volume d'un gaz parfait à la même température constante. Vous pouvez saisir les valeurs de trois paramètres quelconques dans les champs de la calculatrice et rechercher les paramètres manquants.
La loi de Boyle
La loi de Boyle est une loi expérimentale des gaz qui concerne la pression et le volume d'une masse fixe d'un gaz proche d'un gaz parfait lorsque la température est maintenue constante. Cette loi est également connue sous le nom de loi de Boyle-Marriott, du nom du scientifique Robert Boyle, qui a démontré et publié expérimentalement la relation pression-volume. Le physicien français Edme Mariotte a découvert plus tard la même loi indépendamment de Boyle.
La loi des formules modernes stipule que lorsque la température d’un échantillon d’un gaz parfait est maintenue constante, le volume et la pression du gaz sont inversement proportionnels. Cette relation peut s'écrire sous la forme de la formule suivante de la loi de Boyle :
• P est la pression du gaz,
• V est le volume du gaz,
• k est une constante non nulle.
La formule suivante de la loi de Boyle est souvent utilisée :
• P1 est la pression initiale,
• V1 est le volume initial,
• P2 est la pression finale,
• V2 est le volume final.
Lorsque vous utilisez la loi de Boyle, n'oubliez pas qu'elle ne s'applique qu'aux gaz proches des gaz parfaits. Un gaz parfait est constitué de particules de taille négligeable qui n'interagissent pas entre elles. Le modèle des gaz parfaits permet de comprendre facilement les implications physiques de la loi de Boyle.
En effet, une augmentation du volume d’un gaz entraîne une augmentation de la longueur moyenne du trajet des molécules de gaz avant qu’elles n’entrent en collision avec les parois du récipient à gaz. Cela se traduit par une diminution de la fréquence des collisions et donc, tant que la température du gaz (et donc la vitesse moyenne des molécules) reste constante, la pression du gaz va diminuer. Un processus thermodynamique dans lequel la température du système reste constante est appelé processus isotherme.
Lorsque le volume d’un gaz diminue, le processus inverse se produit. Comme le montre la formule ci-dessus, lorsque le volume diminue jusqu'à zéro, la pression du gaz tend vers l'infini.