Изотерма Бойля-Мариотта
Вы помните, конечно, опыт Торрнчелли, который взял длинную запаянную с одного конца стеклянную трубку, наполнил ее ртутью и, зажав открытый конец пальцем, опустил трубку в чашку с ртутью? Ртуть из трубки не вылилась, а остановилась на высоте 76 см. Столбик ртути уравновешивался давлением атмосферы.
Английский физик и химик Роберт Бойль, исследуя упругость воздуха, видоизменил опыт Торричелли. Он наполнил ртутью не прямую трубку, а согнутую в виде крючка. Короткое колено трубки было запаяно, и при этом над ртутью находился воздух.
— Он заменяет атмосферу!
Это утверждение Бойль мог сделать потому, что после того как трубку запаяли в длинном колене, уровень ртути не понизился.
В тех случаях, когда в открытое колено добавляли ртуть, объем воздуха в запаянном колене трубки уменьшался. Исслерования Бойля продолжались в течение ряда лет и в 1662 году позволили обнародовать обнаруженную закономерность: “Произведение объема газа на его давление, при неизменной температуре, есть величина постоянная”.
PV=const
Современники Бойля шутя рассказывали друг другу, как произошло открытие этого закона природы.
“Однажды Бойлъ отправился на прогулку, а своего ученика Рихарда Тоунлея он усадил в лаборатории производить измерении объема воздуха в запаянном колене трубки в зависимости от высоты столба ртути в открытом колене.
Результаты наблюдений Бойль приказал тщательно записывать в таблицу.
Тоунлей, производя наблюдения, заметил, что произведение давления на объем остается постоянным.
Чтобы избавить себя от утомительной работы, Тоунлей оставшееся место в таблице заполнил цифрами, произведение которых давало значение этой постоянной.
Об этом Тоунлей признался Бойлю на другой день. И в этот же день Бойль сформулировал закон природы”.
Это, конечно, шутка, но основанием для нее послужило высказывание Бойля о том, что он не сразу уловил закономерность, и помог ему в этом Рихард Тоунлей.
Спустя семнадцать лет после открытия Бойля, в 1679 году, французский исследователь, аббат Эдм Мариотт, независимо от Бойля, обнаружил ту же самую закономерность. Это обстоятельство послужило поводом к тому, чтобы закон был назван именами обоих ученых.
Процесс изменения давления и объема, описываемый законом Бойля — Мариотта, совершается в условиях, при которых температура остается одинаковой. Такой процесс называют изотермическим, а график зависимости давления от объема — изотермой.
А. Коробко-Стефанов
журнал “Юный техник”, 1957 год