Calculateur de la loi de Boyle

Qu'est-ce que la loi de Boyle ?

La loi de Boyle est un principe fondamental en physique qui décrit la relation entre la pression et le volume d'une quantité fixe de gaz à température constante. Elle stipule que la pression d'un gaz est inversement proportionnelle à son volume, à condition que la température et la quantité de gaz restent constantes.

Comment calculer en utilisant la loi de Boyle

Pour utiliser la loi de Boyle dans les calculs, suivez ces étapes :

1. Identifiez la pression initiale (P₁) et le volume initial (V₁)
2. Déterminez quelle variable (pression ou volume) change
3. Appliquez l'équation de la loi de Boyle pour trouver la variable inconnue
4. Résolvez pour la variable inconnue

Formule

La loi de Boyle s'exprime mathématiquement comme suit :

\[ P_1V_1 = P_2V_2 \]

Où :

• \(P_1\) est la pression initiale
• \(V_1\) est le volume initial
• \(P_2\) est la pression finale
• \(V_2\) est le volume final

Étapes de calcul

Calculons le volume final lorsque la pression change, étant donné :

• Pression initiale (P₁) = 2,0 atm
• Volume initial (V₁) = 5,0 L
• Pression finale (P₂) = 4,0 atm

1. Appliquez l'équation de la loi de Boyle : \[ P_1V_1 = P_2V_2 \]
2. Substituez les valeurs connues : \[ (2,0 \text{ atm})(5,0 \text{ L}) = (4,0 \text{ atm})V_2 \]
3. Résolvez pour V₂ : \[ V_2 = \frac{(2,0 \text{ atm})(5,0 \text{ L})}{4,0 \text{ atm}} = 2,5 \text{ L} \]

Exemple et représentation visuelle

Visualisons la loi de Boyle avec notre exemple :

Cette représentation visuelle montre :

• L'état initial avec un volume plus grand et une pression plus basse
• L'état final avec un volume plus petit et une pression plus élevée
• La relation inverse entre la pression et le volume
• Le produit constant de la pression et du volume (P₁V₁ = P₂V₂)