Boyleov zakon, nazvan prema irskom znanstveniku Robertu Boyleu, je jedan od osnovnih zakona plinova u fizici koji opisuje povezanost između tlaka i volumena plina pri stalnoj temperaturi. Ovaj zakon je važan jer pomaže u razumijevanju ponašanja plinova u različitim uvjetima te ima brojne primjene u kemiji, fizici, medicini i drugim područjima znanosti.
Ključna tvrdnja Boyleovog zakona glasi: “Pri stalnoj temperaturi volumen plina obrnuto je proporcionalan tlaku primijenjenom na taj plin.” Drugim riječima, ako se tlak plina udvostruči, volumen će se prepoloviti, ili obrnuto.
Primjerice, zamislimo da imamo zatvoreni spremnik s plinom koji ima početni tlak od 2 atm i volumen od 4 L. Ako tlak povećamo na 4 atm pri istoj temperaturi, prema Boyleovom zakonu volumen plina će se smanjiti na 2 L.
Drugi primjer bi mogao biti da imamo spremnik s plinom čiji je tlak 3 atm i volumen 6 L. Ako smanjimo tlak na 1 atm, prema Boyleovom zakonu volumen će se povećati na 18 L.
Tipična pogreška koju učenici mogu napraviti je zanemarivanje temperature prilikom primjene Boyleovog zakona. Važno je zapamtiti da se ovaj zakon odnosi samo na slučajeve kada je temperatura konstantna.
Savjet za bolje razumijevanje Boyleovog zakona je prakticirati rješavanje različitih primjera kako bi se bolje utvrdilo razumijevanje njegove primjene.
Pitanja za samoprovjeru:
1. Ako plin ima tlak od 3 atm pri volumenu od 2 L, koji će biti volumen plina ako tlak udvostručimo?
a) 1 L
b) 4 L
c) 6 L
d) 2 L
Rješenje: b) 4 L
2. Ako plin ima početni volumen od 5 L pri tlaku od 4 atm, koliki će biti tlak ako se volumen smanji na 2 L?
a) 2 atm
b) 4 atm
c) 6 atm
d) 8 atm
Rješenje: d) 8 atm
3. Ako plin ima inicijalni tlak od 2 atm pri volumenu od 8 L, a tlak se smanji na 1 atm, koliki će biti novi volumen plina?
a) 8 L
b) 16 L
c) 4 L
d) 6 L
Rješenje: b) 16 L
Boyleov zakon je važan koncept u proučavanju ponašanja plinova te je važno razumjeti njegove osnove kako bismo mogli primijeniti u praksi. Njegova primjena je široka i korisna, te se može primijeniti u raznim situacijama kako bi se bolje razumjelo ponašanje plinova pod različitim uvjetima.