Introducere:

Robert Boyle, care este numit și „părintele chimiei moderne”, a făcut o mulțime de lucrări diferite în domeniul fizicii și al chimiei în timpul vieții sale. În 1660, Boyle a publicat un raport științific, The Spring and Weight of theAir, în care a descris mai întâi diferite experimente pe care le-a creat folosind o nouă pompă de vid pe care a proiectat-o.
În 1662, Boyle a publicat a doua versiune a lucrării The Spring and Weight of the Air.În această versiune, cu ajutorul asistentului său Robert Hooke, a descris relația inversă dintre presiune și volum. Aceastărelație este acum cunoscută sub numele de Legea lui Boyle. Legea lui Boyle afirmă că presiunea și volumul sunt invers proporționale între ele. Pe măsură ce presiunea crește, volumul scade și viceversa. El a făcut acesteobservații folosind mercur într-un tub J și a făcut măsurători ale volumului gazului captat la presiuni atât mai mari cât și mai mici decât presiunea atmosferică normală.
Boyle și-a exprimat rezultatele într-o relație care este cunoscută sub numele de secvența lui Boyle: P1V1= P2V2 presupunând că temperatura rămâne constantă.
Scop:
Scopul acestui exercițiu este de a folosi datele originale ale lui Boyle obținute de pe site-ulhttp://webserver.lemoyne.edu/faculty/giunta pentru a verifica dacă legea lui Boyle care afirmă că presiunea și volumul sunt invers proporționale între ele presupunând că temperatura rămâne constantă este adevărată.
Date:
Figura 1: Datele lui Boyle

Figura 2: Graficul presiunii în funcție de volum

Figura 3: Graficul presiunii în funcție de volum

Figura 4: Graficul presiunii în funcție de volum

Figura 5: Graficul presiunii în funcție de volum. Volumul invers

Analiză:

Pentru a verifica dacă legea lui Boyle, care afirmă că presiunea și volumul sunt invers proporționale între ele, presupunând că temperatura rămâne constantă, este corectă, am avut nevoie să obțin un tabel de date pe care Boyle l-a folosit în 1662 pentru a-și prezenta concluziile. Aceste date au fost obținute de pe site-ul http://webserver.lemoyne.edu/faculty/giuntaand, informațiile au fost introduse într-un tabel de date Excel și a fost construit un grafic.

Figura 2 este un grafic presiune versus volum din experimentul original al lui Boyle. Datele pentru a crea acest grafic au fost preluate dinfigura 1. Graficul arată că, pe măsură ce volumul scade, presiunea crește. Valoarea R2 de 0,9978 arată că linia de tendință se potrivește cu regresia foarte aproape de perfecțiune. Deoarece linia de tendință se potrivește cu regresia, acest lucru arată că concluzia lui Boyle, conform căreia presiunea și volumul sunt invers proporționale între ele, este corectă. Figura 3 este un grafic al presiunii în raport cu volumul invers. Dacă legea lui Boyle este corectă atunci când se reprezintă grafic presiunea în raport cu volumul invers, graficul va avea o relație liniară, presupunând că cele două variabile sunt invers legate între ele. Valoarea R2 de 1 și linia liniară arată că Legea lui Boyle este adevărată și că presiunea și volumul sunt invers legate. În general, analiza datelor originale ale lui Boyle, prezentate sub formă de grafic, arată în mod clar că concluzia sa conform căreia presiunea și volumul sunt invers legate între ele, presupunând că temperatura este constantă, este exactă. Atât figura 2, cât și figura 3 demonstrează acest fapt. În figura 2, pe măsură ce volumul scade, presiunea crește. În figura 3 se arată că o variabilă în raport cu o variabilă inversă va produce o funcție liniară care este prezentată în grafic. Valoarea R2 din figura 2 este aproape perfectă, iar valoarea R2 pentru figura 3 este perfectă, ceea ce concluzionează, de asemenea, că legea lui Boyle este corectă și că presiunea este inversă volumului sau invers.