Inzicht in de relatie

De relatie tussen druk, temperatuur en volume wordt beschreven door de gecombineerde gaswet , wat een combinatie is van de wet van Boyle en de wet van Charles:

* de wet van Boyle: Bij constante temperatuur zijn druk en volume omgekeerd evenredig.

* de wet van Charles: Bij constante druk zijn volume en temperatuur recht evenredig.

Het effect van het halveren van temperatuur en volume

* de temperatuur halveren: Wanneer u de temperatuur halveert, vermindert u in wezen de gemiddelde kinetische energie van de gasmoleculen. Dit betekent dat ze minder vaak en met minder kracht met de containerwanden botsen, wat leidt tot een afname van de druk .

* het volume halveren: Wanneer u het volume halveert, dwingt u hetzelfde aantal gasmoleculen in een kleinere ruimte. Dit verhoogt de frequentie en kracht van botsingen met de containerwanden, wat resulteert in een toename van de druk .

Het gecombineerde effect

Omdat u zowel temperatuur als volume halt, zullen de effecten op de druk tegen elkaar zijn.

* De afname van de druk als gevolg van de temperatuurverandering wordt tegengegaan door de toename van de druk vanwege de volumeverandering.

Het resultaat

De druk blijft ongewijzigd .

Wiskundige weergave

De gecombineerde gaswet kan worden weergegeven als:

(P₁v₁) / t₁ =(p₂v₂) / t₂

Waar:

* P₁ en P₂ zijn initiële en uiteindelijke druk

* V₁ en V₂ zijn initiële en uiteindelijke volumes

* T₁ en t₂ zijn initiële en uiteindelijke temperaturen

Als u zowel temperatuur als volume halveert (v₂ =v₁/2 en t₂ =t₁/2), wordt de vergelijking:

(P₁v₁) / t₁ =(p₂ (v₁ / 2)) / (t₁ / 2)

Vereenvoudiging, je krijgt:

P₁ =p₂

Daarom blijft de druk constant.