Verifica sperimentale della legge di Boyle

 Chiunque abbia usato una pompa da bicicletta sa che se si tiene chiusa l'estremita' della pompa e si cerca di comprimere l'aria, questa fa sempre piu' "resistenza".

Secondo la legge di Boyle la pressione e' inversamente proporzionale al volume. Cioe' premendo un gas con uno stantuffo in un recipiente stagno, la pressione aumenta. Se la temperatura rimane costante allora queste due quantita' cambiano in modo che

Pressione*Volume=costante..

 Questo applet vi permette non solo di vedere come la cosa funziona ma anche di verificare la legge.

Cose da fare:

Provate ad avvitare  lo stantuffo collegato con il cilindro. Alla diminuzione di volume corrisponde un aumento della pressione che si può leggere sullo strumento (manometro) collegato al cilindro.

Potete anche fare un grafico su carta millimetrata o con un foglio elettronico riportando diverse coppie di valori. Che tipo di andamento avete?

Cosa succede:

Il modello di gas "ideale" come una serie di molecole dotate di una certa velocita' (corrispondente alla temperatura) che urtano le pareti producendo una pressione e' in grado di spiegare questa legge empirica. Anche con una o pochissime molecole.

Nella realta' un solo centimetro quadrato contiene 10¹⁹ molecole!

La formulazione matematica della legge di Boyle e' la seguente:

PV = kT

dove k e' una costante, ovvero

Pressione * Volume = Costante * Temperatura

In effetti questa legge (scoperta nel 1662) fu uno dei primi indizi che la materia era composta da atomi e che l'ipotesi atomica proposta dai greci Leucippo e Democrito 2000 anni prima era corretta!