or
or
প্রথমেই, আমরা আদর্শ গ্যাস সমীকরণ PV = nRT ব্যবহার করে এই সমস্যাটি সমাধান করতে পারি।
যেহেতু তাপমাত্রা স্থির রেখে থাকে, সুতরাং আদর্শ গ্যাস সমীকরণটি PV = nRT হতে PV = constant হবে।
এখন সমস্যাটির তথ্য সংগ্রহ করা যাক।
P1 = 2.63 atm (প্রারম্ভিক চাপ) V1 = 1520 ml = 1.52 L (প্রারম্ভিক আয়তন) V2 =? (নতুন আয়তন) P2 = 1 atm (নতুন চাপ) n = সমস্ত স্থানেই সমান (সমষ্টি ধরে নেই)
এখন, PV = constant হওয়ার জন্য,
P1V1 = P2V2
তাই,
V2 = (P1V1) / P2 = (2.63 atm x 1.52 L) / 1 atm = 3.9976L = 3997.6mL
1662 খ্রিষ্টাব্দে বিজ্ঞানী রবার্ট বয়েল স্থির উষ্ণতায় গ্যাসের চাপ ও আয়তনের পারস্পরিক সম্পর্ক যুক্ত একটি সূত্রের অবতারণা করেন। এই সুত্রটিকে বয়েলের সূত্র বলে।
স্থির উষ্ণতায়, নির্দিষ্ট ভরের যে কোনো গ্যাসের আয়তন ওই গ্যাসের চাপের সঙ্গে ব্যস্তানুপাতে পরিবর্তিত হয়।
মনে করি, নির্দিষ্ট উষ্ণতায় নির্দিষ্ট ভরের কোন গ্যাসের আয়তন V এবং চাপ P; তাহলে বয়েলের সূত্র অনুসারে, V α 1/P, যখন উষ্ণতা T স্থির। অতএব, V = K/P, যেখানে K একটি ধ্রুবক। অর্থাৎ, PV= ধ্রুবক, যখন উষ্ণতা T স্থির। এটি বয়েলের সূত্রের গাণিতিক রূপ।
এখন যদি উষ্ণতায় নির্দিষ্ট ভরের কোন গ্যাসের P1 চাপে আয়তন V1 এবং P2 চাপে আয়তন V2 হয়, তবে বয়েলের সূত্র অনুসারে, P1V1 = P2V2 = K (ধ্রুবক) হয়।
সুতরাং, বয়েলের সূত্র থেকে বলা যায় যে, স্থির উষ্ণতায় নির্দিষ্ট ভরের কোন গ্যাসের ক্ষেত্রে গ্যাসের আয়তন এবং চাপের গুণফল সর্বদা ধ্রুবক। অর্থাৎ, গ্যাসের চাপ বাড়ালে আয়তন কমে এবং চাপ কমালে আয়তন বাড়ে।
বয়েলের সূত্রের ধ্রুবক দুটি হল: (1) গ্যাসের ভর এবং (2) গ্যাসের ধর্ম।
