보일의 법칙(부피와 압력의 관계)

'보일의 법칙'은 기체의 부피와 압력에 관련된 법칙이다.(온도는 일정)

 

보일의 법칙

“기체의 부피는 압력에 반비례”

 

 

<그림 설명>

위에서 누르는 힘과 아래에서 올리는 힘이 같아지면 멈추는데 이것은 위에서 누르는 힘과 안에서 반발하는 힘이 같기 때문이다. 그래서 용기 안의 압력을 밖에서 누르는 압력으로 사용해도 상관 없는 것이다.

 

 

“기체의 부피는 압력에 반비례”

 

 

분수를 싫어하기 때문에 양변에 P를 곱한다.

 

비례식에서 등호로  바꾸기 위해 양변에 P를 곱하고 상수변에 비례 상수κ를 붙여준다.

이 식의 의미는 압력과 부피를 곱하면 일정한 숫자가 나온다는 말이 된다.

 

일정한 숫자 k가 나오는지 확인해본다.

 

1×100=2×50=4×25=k

 

이렇게 압력 곱하기 부피를 해보니 일정한 값이 나오고 이것을 비례상수 k로 표기한다.

 

 

※ 온도가 같으면 평균 운동에너지가 같다.

 

<보일의 법칙 예>

 

풍선을 하늘로 날리면 어떻게 되는가? 

 

풍선이 위로 올라갈수록 대기압이 낮아지기 때문에 상대적으로 풍선 안의 압력이 높아져 풍선이 커지게 된다.

 

결국에는 풍선이 터진다.

 

이 실험을 실제로 한 고등학교 선생님이 계셔서 공유합니다.