Закон сообщающихся сосудов бойль мариотта
В уроке 25 «Закон Бойля-Мариотта» из курса «Химия для чайников» рассмотрим закон, связывающий давление и объем газа, а также графики зависимости давления от объема и объема от давления. Напомню, что в прошлом уроке «Давление газа» мы рассмотрели устройство и принцип действия ртутного барометра, а также дали определение давлению и рассмотрели его единицы измерения.
Роберт Бойль (1627-1691), которому мы обязаны первым практически правильным определением химического элемента (узнаем в гл. 6), интересовался также явлениями, происходящими в сосудах с разреженным воздухом. Изобретая вакуумные насосы для выкачивания воздуха из закрытых сосудов, он обратил внимание на свойство, знакомое каждому, кому случалось накачивать камеру футбольного мяча или осторожно сжимать воздушный шарик: чем сильнее сжимают воздух в закрытом сосуде, тем сильнее он сопротивляется сжатию. Бойль называл это свойство «пружинистостью» воздуха и измерял его при помощи простого устройства, показанного на рис. 3.2, а и б.
Бойль запирал ртутью немного воздуха в закрытом конце изогнутой трубки (рис. 3-2, а) а затем сжимал этот воздух, понемногу добавляя ртуть в открытый конец трубки (рис. 3-2, б). Давление, испытываемое воздухом в закрытой части трубки, равно сумме атмосферного давления и давления столбика ртути высотой h (h — высота, на которую уровень ртути в открытом конце трубки превышает уровень ртути в закрытом конце). Полученные Бойлем данные измерения давления и объема приведены в табл. 3-1. Хотя Бойль не предпринимал специальных мер для поддержания постоянной температуры газа, по-видимому, в его опытах она менялась лишь незначительно. Тем не менее Бойль заметил, что тепло от пламени свечи вызывало значительные изменения свойств воздуха.
Анализ данных о давлении и объеме воздуха при его сжатии
Таблица 3-1, которая содержит экспериментальные данные Бойля о взаимосвязи давления и объема для атмосферного воздуха, расположена под спойлером.
После того как исследователь получает данные, подобные приведенным в табл. 3-1, он пытается найти математическое уравнение, связывающее между собой две зависящие друг от друга величины, которые он измерял. Один из способов получения такого уравнения заключается в графическом построении зависимости различных степеней одной величины от другой в надежде получить прямолинейный график. Общее уравнение прямой линии имеет вид:
- y = ах + b (3-2)
где х и у — связанные между собой переменные, а a и b — постоянные числа. Если b равно нулю, прямая линия проходит через начало координат.
На рис. 3-3 показаны различные способы графического представления данных для давления Р и объема V, приведенных в табл. 3-1. Графики зависимости Р от 1/К и зависимости V от 1/Р представляют собой прямые линии, проходящие через начало координат. График зависимости логарифма Р от логарифма V также является прямой линией с отрицательным наклоном, тангенс угла которого равен — 1. Все эти три графика приводят к эквивалентным уравнениям:
- P = a / V (3-3а)
- V = a / P (3-3б)
и
- lg V = lg а — lg Р (3-3в)
Каждое из этих уравнений представляет собой один из вариантов закона Бойля-Мариотта, который обычно формулируется так: для заданного числа молей газа его давление пропорционально объему, при условии что температура газа остается постоянной.
Кстати, наверняка вам стало интересно, почему закон Бойля-Мариотта назван двойным именем. Это произошло так, потому что этот закон независимо от Роберта Бойля, который открыл его в 1662 году, был переоткрыт Эдмом Мариоттом в 1676 году. Вот так вот.
Когда взаимосвязь между двумя измеряемыми величинами проста до такой степени, как в данном случае, ее можно установить и численным способом. Если каждое значение давления Р умножить на соответствующее значение объема V, нетрудно убедиться, что все произведения для заданного образца газа при постоянной температуре оказываются приблизительно одинаковыми (см. табл. 3-1). Таким образом, можно записать, что
- P·V = а ≈ 1410 (3-3г)
Уравнение (З-Зг) описывает гиперболическую зависимость между величинами Р и V (см. рис. 3-3,а). Для проверки того, что построенный по экспериментальным данным график зависимости Р от V действительно соответствует гиперболе, построим еще дополнительный график зависимости произведения P·V от Р и убедимся, что он представляет собой горизонтальную прямую линию (см. рис. 3-3,д).
Бойль установил, что для заданного количества любого газа при постоянной температуре взаимосвязь между давлением Р и объемом V вполне удовлетворительно описывается соотношением
- P·V = const (при постоянных Т и n) (3-4)
Формула из закона Бойля-Мариотта
Для сопоставления объемов и давлений одного и того же образца газа при различных условиях (но постоянной температуре) удобно представить закон Бойля-Мариотта в следующей формуле:
- P1·V1 = Р2·V2 (3-5)
где индексы 1 и 2 соответствуют двум различным условиям.
Пример 4. Доставляемые на плато Колорадо пластмассовые мешочки с пищевыми продуктами (см. пример 3) часто лопаются, потому что воздух, находящийся в них, при подъеме от уровня моря на высоту 2500 м, в условиях пониженного атмосферного давления, расширяется. Если предположить, что внутри мешочка при атмосферном давлении, соответствующем уровню моря, заключено 100 см3 воздуха, какой объем должен занимать этот воздух при той же температуре на плато Колорадо? (Допустим, что для доставки продуктов используются сморщенные мешочки, не ограничивающие расширение воздуха; недостающие данные следует взять из примера 3.)
Решение
Воспользуемся законом Бойля в форме уравнения (3-5), где индекс 1 будем относить к условиям на уровне моря, а индекс 2 — к условиям на высоте 2500 м над уровнем моря. Тогда Р1 = 1,000 атм, V1 = 100 см3, Р2 = 0,750 атм, а V2 следует вычислить. Итак,
- P1·V1 = Р2·V2
- 1,000 атм · 100 см3 = 0,750 атм · V2
откуда
- V2 = 133 см3
Надеюсь, что после изучения урока 25 «Закон Бойля-Мариотта» вы запомните зависимость объема и давления газа друг от друга.. Если у вас возникли вопросы, пишите их в комментарии. Если вопросов нет, то переходите к следующему уроку.
Хотите ещё проще? Мы создали новый курс, где максимум за 7 дней вы овладете химией с нуля. Подробннее по ссылке
Источник
При постоянной температуре объем, занимаемый газом, обратно пропорционален его давлению.
Роберт Бойль — яркий пример ученого-джентльмена, сына давно ушедшей эпохи, когда наука была уделом исключительно состоятельных людей, посвящавших занятиям ею свой досуг. Большинство исследований Бойля относятся по современной классификации к разряду химических опытов, хотя сам себя он, наверняка, считал натурфилософом (физиком-теоретиком) и естествоиспытателем (физиком-экспериментатором). Судя по всему, поведением газов он заинтересовался, увидев проект одного из первых в мире воздушных насосов. Сконструировав и построив очередную, усовершенствованную версию своего двустороннего воздушно-вакуумного насоса, он решил исследовать, как повышенное и пониженное давление газа в герметичном сосуде, к которому был подключен его новый аппарат, влияет на свойства газов. Будучи одаренным экспериментатором, Бойль одновременно придерживался весьма новых и необычных для той эпохи взглядов, считая, что наука должна идти от эмпирических наблюдений, а не основываться исключительно на умозрительно-философских построениях.
В формулировке Бойля закон звучал буквально так: «Под воздействием внешней силы газ упруго сжимается, а в ее отсутствие расширяется, при этом линейное сжатие или расширение пропорционально силе упругости газа». Представьте, что вы сдавливаете надутый воздушный шарик. Поскольку свободного пространства между молекулами воздуха достаточно, вы без особого труда, приложив некоторую силу и проделав определенную работу, сожмете шарик, уменьшив объем газа внутри него. Это одно из основных отличий газа от жидкости. В шарике с жидкой водой, например, молекулы упакованы плотно, как если бы шарик был заполнен микроскопическими дробинками. Поэтому вода не поддается, в отличие от воздуха, упругому сжатию. (Если не верите, попробуйте протолкнуть плотно пригнанную пробку внутрь горлышка бутылки, заполненной водой по самую пробку.) Закон Бойля—Мариотта*, наряду с законом Шарля, лег в основу Уравнения состояния идеального газа.
* Дж. Трефил называет его «закон Бойля», однако мы предпочли принятое в российской традиции название закона. — Прим. переводчика.
См. также:
Роберт БОЙЛЬ
Robert Boyle, 1627–91
Англо-ирландский физик и химик. Родился в замке Лисмор (Lismore Castle), Ирландия, став четырнадцатым ребенком графа Коркского (Earl of Cork) — знаменитого авантюриста эпохи королевы Елизаветы. Окончив привилегированную Итонскую школу, где был одним из первых учеников среди «юных джентльменов», отправился в многолетнее путешествие по континентальной Европе, в ходе которого продолжил образование в Женевском университете. Вернувшись на родину в 1648 году, оборудовал частную лабораторию и занялся на ее базе физико-химическими исследованиями. В 1658 году перебрался в Оксфорд, где его учеником и ассистентом по лаборатории стал Роберт Гук (см. Закон Гука), будущий научный секретарь Королевского общества. Кстати, Бойль был одним из основателей и соучредителей Королевского общества, выросшего из кружка молодых оксфордских ученых. Провел целый ряд новаторских химических экспериментов, включая эксперименты по детальному изучению свойств кислот и оснований. По некоторым данным, первым выдвинул гипотезу о существовании химических элементов. Доказал, что воздух необходим для горения и дыхания. Помимо занятий наукой был соучредителем и членом-пайщиком «Восточно-индийской компании» и активно занимался миссионерской деятельностью в надежде обратить в христианство жителей восточных колоний Британской империи.
6
Показать комментарии (6)
Свернуть комментарии (6)
Почему при постоянном температуре изотерма на графике кривая
Ответить
Мне кажется что если измерить давление, объём и температуру то при изменении давления объём уменьшиться на величину вычисляемую по формуле
P = 1/V^4/3Ответить
Вы в какую сторону собрались изменять давление? В сторону повышения или в сторону понижения и каким образом Вы намерены это сделать?
Ответить
А где Мариотта?
И где основной вывод из закона Бойля—Мариотта?
И кто сказал что “линейное сжатие или расширение пропорционально силе упругости газа»?
А почему Вы не озвучиваете что “сила упругости газа” – это и есть внутреннее давление в газе?, боитесь?
А что жидкость разве Несжимаема? Это Вас кто такому научил? А как тогда объяснить повышение давления от глубины?
Ответить
Сколько экспрессии! :)))
У Бойля не было инструментов, чтобы измерить сжимаемость жидкости. А книжка не претендует на звание энциклопедии. Грустно, что вместо содержательных проверенны проверенных фактов в комментариях пишут псевдонаучный бред и докапываются до англоязычного автора на русскоязычном ресурсе 🙂
Ответить
Написать комментарий
Источник
>>> Перейти на мобильный размер сайта >>>
Учебник для 10 класса
ФИЗИКА
- Исследование термодинамических процессов начинаем с изучения более простой системы — газа. Для него экспериментально были установлены простые законы, связывающие термодинамические параметры.
Газовые законы
Изменение одного из макроскопических параметров вещества определенной массы — давления р, объема V или температуры t — вызывает изменение остальных параметров.
Если одновременно меняются все величины, характеризующие состояние газа, то на опыте трудно установить какие-либо определенные закономерности. Проще сначала изучить процессы, в которых масса и один из трех параметров — р, V или t — остаются неизменными. Количественные зависимости между двумя параметрами газа одной и той же массы при неизменном значении третьего параметра называют газовыми законами.
Закон Бойля—Мариотта
Первый газовый закон был открыт английским ученым Р. Бойлем (1627—1691) в 1660 г. Работа Бойля называлась «Новые эксперименты, касающиеся воздушной пружины». И действительно, газ ведет себя подобно сжатой пружине, в этом можно убедиться, сжимая воздух в обычном велосипедном насосе.
Бойль изучал изменение давления газа в зависимости от объема при постоянной температуре. Процесс изменения состояния термодинамической системы при постоянной температуре называют изотермическим (от греческих слов isos — равный, therme — тепло). Для поддержания температуры газа постоянной необходимо, чтобы он мог обмениваться теплотой с большой системой, в которой поддерживается постоянная температура, — термостатом. Термостатом может служить атмосферный воздух, если температура его заметно не меняется на протяжении опыта.
Бойль наблюдал за изменением объема воздуха, запертого в длинной изогнутой трубке столбом ртути (рис. 3.6, а). Вначале уровни ртути в обоих коленах трубки были одинаковыми и давление воздуха равно атмосферному (760 мм рт. ст.). Доливая ртуть в длинное колено трубки, Бойль заметил, что объем воздуха уменьшился вдвое, когда разность уровней в обоих коленах оказалась равной h = 760 мм, и, следовательно, давление воздуха увеличилось вдвое (рис. 3.6, б). Это навело Бойля на мысль о том, что объем данной массы газа и его давление находятся в обратно пропорциональной зависимости.
Рис. 3.6
Дальнейшие наблюдения за изменением объема при доливании различных порций ртути подтвердили это заключение.
Независимо от Бойля несколько позднее французский ученый Э. Мариотт (1620—1684) пришел к тем же выводам. Поэтому найденный закон получил название закона Бойля—Мариотта. Согласно этому закону давление данной массы (или количества) газа при постоянной температуре обратно пропорционально объему газа: р ~ . Если р1 — давление газа при объеме V1, а р2 — его давление при объеме V2, то
Отсюда следует, что р1V1 = p2V2, или
при t = const.
Произведение давления газа данной массы на его объем постоянно, если температура не меняется.
Этот закон справедлив для любых газов, а также для смесей газов (например, для воздуха).
Убедиться в справедливости закона Бойля—Мариотта можно с помощью прибора, изображенного на рисунке 3.7. Герметичный гофрированный сосуд соединен с манометром, регистрирующим давление внутри сосуда. Вращением винта можно менять объем сосуда. Об объеме можно судить с помощью линейки. Меняя объем и измеряя давление, можно заметить, что уравнение (3.5.2) выполняется.
Рис. 3.7
Как и другие физические законы, закон Бойля—Мариотта является приближенным. При давлениях, в несколько сотен раз больших атмосферного, отклонения от этого закона становятся существенными.
На графике зависимости давления от объема каждому состоянию газа соответствует одна точка.
Изотермы
Процесс изменения давления газа в зависимости от объема изображается графически с помощью кривой, которая носит название изотермы (рис. 3.8). Изотерма газа выражает обратно пропорциональную зависимость между давлением и объемом. Кривую такого рода называют гиперболой. Разным постоянным температурам соответствуют различные изотермы, так как более высокой температуре при одном и том же объеме соответствует большее давление(1). Поэтому изотерма, соответствующая более высокой температуре t2, лежит выше изотермы, соответствующей более низкой температуре t1.
Рис. 3.8
Молекулярно-кинетическое истолкование закона Бойля—Мариотта
Давление газа зависит от числа ударов молекул о стенку сосуда. Число ударов прямо пропорционально числу молекул в единице объема (концентрации n). При уменьшении объема газа концентрация увеличивается, так как n = , где N — число молекул в сосуде. Давление пропорционально концентрации и, следовательно, обратно пропорционально объему: р ~ n – . Так и должно быть согласно закону Бойля—Мариотта.
Закон Бойлл—Мариотта устанавливает простую обратно пропорциональную зависимость между давлением и объемом газа при постоянной температуре.
(1) Подробнее об этом будет рассказано в дальнейшем.
Источник
Исследования великого английского ученого
Бойля положили начало рождению новой химической науки. Он выделил химию в
самостоятельную науку и показал, что у нее свои проблемы, свои задачи,
которые надо решать своими методами, отличными от медицины.
Систематизируя многочисленные цветные реакции и реакции осаждения, Бойль
положил начало аналитической химии. Он же стал автором одного из первых
законов рождающейся физико-химической науки.
Роберт Бойль (1627—1691) был тринадцатым ребенком из четырнадцати
детей Ричарда Бойля — первого герцога Коркского, свирепого и удачливого
стяжателя, жившего во времена королевы Елизаветы и умножившего свои
угодья захватом чужих земель. Он родился в Лисмор Касле, одном из
ирландских поместий отца. Там Роберт провел свое детство. Он получил
превосходное домашнее образование и в возрасте восьми лет стал студентом
Итонского университета. Там он проучился четыре года, после чего уехал в
новое поместье отца — Столбридж.
Как было принято в то время, в возрасте двенадцати лет Роберта вместе
с братом отправили в путешествие по Европе. Он решил продолжить
образование в Швейцарии и Италии и пробыл там долгие шесть лет. В Англию
Бойль вернулся только в 1644 году, уже после смерти отца, который
оставил ему значительное состояние.
В Столбридже он устроил лабораторию, где к концу 1645 года начал
исследования по физике, химии и агрохимии. Бойль любил работать
одновременно по нескольким проблемам. Обычно он подробно разъяснял
помощникам, что предстоит им сделать за день, а затем удалялся в
кабинет, где его ждал секретарь. Там он диктовал свои философские
трактаты.
Ученый-энциклопедист, Бойль, занимаясь проблемами биологии, медицины,
физики и химии, проявлял не меньший интерес к философии, теологии и
языкознанию. Бойль придавал первостепенное значение лабораторным
исследованиям. Наиболее интересными и разнообразными были его опыты по
химии. Он считал, что химия, отпочковавшись от алхимии и медицины,
вполне может стать самостоятельной наукой.
Поначалу Бойль занялся получением настоев из цветов, целебных трав,
лишайников, древесной коры и корней растений. Самым интересным оказался
фиолетовый настой, полученный из лакмусового лишайника. Кислоты изменяли
его цвет на красный, а щелочи — на синий. Бойль распорядился пропитать
этим настоем бумагу и затем высушить ее. Клочок такой бумаги,
погруженный в испытуемый раствор, изменял свой цвет и показывал, кислый
ли раствор или щелочной. Это было одно из первых веществ, которые уже
тогда Бойль назвал индикаторами.
Наблюдательный ученый не мог пройти мимо еще одного свойства
растворов: когда к раствору серебра в азотной кислоте добавляли немного
соляной кислоты, образовывался белый осадок, который Бойль назвал «луна
корнеа» (хлорид серебра). Если этот осадок оставляли в открытом сосуде,
он чернел. Это была аналитическая реакция, достоверно показывающая, что в
исследуемом веществе содержится «луна» (серебро).
Молодой ученый продолжал сомневаться в универсальной аналитической
способности огня и искал иные средства для анализа. Его многолетние
исследования показали, что, когда на вещества действуют теми или иными
реактивами, они могут разлагаться на более простые соединения. Используя
специфические реакции, можно было определять эти соединения. Одни
вещества образовывали окрашенные осадки, другие выделяли газ с
характерным запахом, третьи давали окрашенные растворы и т. д. Процессы
разложения веществ и идентификацию полученных продуктов с помощью
характерных реакций Бойль назвал анализом. Это был новый метод работы,
давший толчок развитию аналитической химии.
В 1654 году ученый переселился в Оксфорд, где продолжил свои
эксперименты вместе с ассистентом Вильгельмом Гомбергом. Исследования
сводились к одной цели: систематизировать вещества и разделить их на
группы в соответствии с их свойствами.
После Гомберга его ассистентом стал молодой физик Роберт Гук. Они
посвятили свои исследования в основном газам и развитию корпускулярной
теории.
Узнав из научных публикаций о работах немецкого физика Отто Герике,
Бойль решил повторить его эксперименты и для этой цели изобрел
оригинальную конструкцию воздушного насоса. Первый образец этой машины
был построен с помощью Гука. Исследователям удалось почти полностью
удалить воздух насосом. Однако все попытки доказать присутствие эфира в
пустом сосуде оставались тщетными.
— Никакого эфира не существует, — сделал вывод Бойль. Пустое
пространство он решил назвать вакуумом, что по-латыни означает «пустой».
В 1660 году в своем поместье Бойль завершил свою первую большую
научную работу — «Новые физико-механические эксперименты относительно
веса воздуха и его проявления». Следующей стала книга «Химик — скептик».
В этих книгах Бойль камня на камне не оставил от учения Аристотеля о
четырех элементах, существовавшего без малого
две тысячи лет, Декартова «эфира» и трех алхимических начал.
Естественно, этот труд вызвал резкие нападки со стороны последователей
Аристотеля и картезианцев. Однако Бойль опирался в нем на опыт, и потому
доказательства его были неоспоримы. Большая часть ученых —
последователи корпускулярной теории — с восторгом восприняли идеи Бойля.
Многие из его идейных противников тоже вынуждены были признать открытия
ученого.
Новым ассистентом у него в лаборатории Оксфорда становится молодой
физик Ричард Таунли. Вместе с ним Бойль открыл один из фундаментальных
физических законов, установив, что изменение объема газа обратно
пропорционально изменению давления. Это означало, что, зная изменение
объема сосуда, можно было точно вычислить изменение давления газа. Это
открытие стало величайшим открытием XVII века. Бойль впервые описал его в
1662 году («В защиту учения относительно эластичности и веса воздуха») и
скромно назвал гипотезой.
Понятие упругости воздуха, что соответствует нынешнему понятию
давлению, было определяющим в замыслах и в осуществлении опытов Бойля.
«Упругость воздуха, — пишет Льоцци, — была продемонстрирована
Паскалем в опыте, повторенном Академией опытов и Герике. Пузырь с
воздухом раздувается, если его поместить в барометрическую камеру или в
резервуар, из которого откачан воздух. Опыт Герике с двумя сообщающимися
сосудами также свидетельствовал об упругости воздуха». Заметим кстати,
что из описанных опытов с воздухом родилась теория упругости. Этот
термин, введенный Пекке в 1651 году, широко применялся Бойлем, который
произвел также первые исследования упругости твердых тел.
Против такого понимания ополчился Франческо Лино (1595—1675) который
по существу отстаивал идеи, выдвинутые Фабри, а также Мерсенном,
пытавшимися приписать эффект Торричелли и всасывание воды насосом
сцеплению «крючковатых» частиц воды и воздуха, сталкивающихся друг с
другом. В своей работе «Об эксперименте с ртутью в стеклянных
трубках…», опубликованной в 1660 году, Лино замечает, что если
опустить в ртуть трубку, открытую с обоих концов, а затем прикрыть
верхний конец пальцем и частично вытащить трубку из ртути, то
чувствуется, что подушечка пальца втягивается внутрь трубки. Это
притяжение, рассуждает далее Лино, свидетельствует не о внешнем
атмосферном давлении, а о внутренней силе, обусловленной невидимыми
нитями («фуникулами») материальной субстанции, прикрепленными одним
концом к пальцу, а другим к столбу ртути.
Сейчас такие идеи вызывают лишь улыбку, но тогда они нуждались в
серьезном рассмотрении, что и сделал Бойль в своей работе «Защита против
Лино», где ставит себе целью доказать, что упругость воздуха способна
на большее, нежели простое удержание торричеллиева столба».
Бойль подробнейшим образом описывает свое исследование: «Мы взяли
длинную стеклянную трубку, которая искусной рукой с помощью лампы была
изогнута таким образом, что согнутая вверх часть была почти параллельна
остальной части. Отверстие в этом более коротком колене… было
герметически запаяно. Короткое колено по всей своей длине разделено на
дюймы (каждый из которых еще поделен на восемь частей) с помощью полоски
бумаги с нанесенными на ней делениями, которая была аккуратно приклеена
к трубке». Такая же полоска бумаги была приклеена к длинному колену.
Затем в трубку была налита «ртуть в таком количестве, чтобы она
заполнила полукруглую или изогнутую часть сифона» и стояла на одном и
том же уровне в обоих коленах. «Когда это было сделано, мы начали
доливать ртуть в длинное колено… покуда воздух в коротком колене не
оказался уменьшенным благодаря сжатию так, что он занял лишь половину
первичного объема… Мы не спускали глаз с более длинного колена
трубки… и мы заметили, что ртуть в этом более длинном колене трубки
стояла на 29 дюймов выше, чем в другом».
Подводя итоги этим экспериментам, Бойль отметил: «Когда воздух был
сжат настолько, что он был сгущен в объеме, составлявшем одну четверть
первоначального, мы попробовали, насколько холод от льняной ткани,
смоченной водой, сгустит воздух. И порой казалось, что воздух несколько
сжимается, однако не настолько, чтобы на этом можно было строить
какие-то заключения. Затем мы также попробовали, будет ли жар…
расширять воздух; при приближении пламени свечи к той части, где был
заключен воздух, обнаружилось, что теплота оказывает более заметное
действие, нежели ранее действовавший холод».
Интересно, что выводы из исследований сделал не Бойль, а Таунли.
Бойль указывает, что Ричард Таунли, читая первое издание его сочинения
«Новые физико-механические эксперименты касательно упругости воздуха»
высказал гипотезу, что «давления и протяжения обратно пропорциональны
друг другу».
Я.Г. Дорфман пишет: «Пятнадцать лет спустя после опубликования этих
исследований Бойлем, т. е. в 1679 году, во Франции появилась «Речь о
природе воздуха» аббата Эдма Мариотта, в которой наряду с другими
вопросами описывались аналогичные экспериментам Бойля опыты по изучению
зависимости между давлением воздуха и занимаемым объемом. Мариотт ни
словом не упоминает о своем предшественнике, словно ему совершенно
неизвестны работы Бойля по пневматике. Между тем работы Бойля были
широко известны: они публиковались на латинском и английском языке.
Впрочем, Мариотт не впервые забыл упомянуть своего предшественника, ведь
точно так же в 1673 году в труде о соударениях он ни словом не сказал о
работе Гюйгенса, позаимствовав у последнего не только методику
эксперимента, но и основы теории.
Работа Мариотта значительно уступает работе Бойля в отношении
тщательности эксперимента. Бойль, как мы видели, измеряет высоты
ртутного столба с точностью до шестнадцатых долей дюйма, сопоставляет
реально наблюдаемые значения с вычислениями и указывает на неизбежную
погрешность в измерениях. Мариотт измеряет высоты ртутного столба в
целых дюймах и ограничивается сообщением, что опытные данные строго
согласуются с расчетными. Осторожный и критически настроенный, Бойль
называет открытый им закон только «гипотезой», требующей
экспериментального подтверждения. Мариотт провозглашает его законом или
правилом природы. Так что по справедливости «закон Бойля—-Мариотта»
должен именоваться «законом Бойля—Таунли» или «Бойля—Таунли—Гука». К
сожалению, иногда в курсах физики ошибочно утверждается, будто Мариотт
«уточнил» исследования Бойля, что совершенно не соответствует
действительности».
Тем не менее именно Мариотт (1620—1684) предсказал различные
применения закона. Из них наиболее важным был расчет высоты места по
данным барометра. Расчет, производившийся путем оперирования с
бесконечно малыми величинами, привел к неудаче вследствие слабой
математической подготовки ученого.
Позднее в 1686 году к проблеме определения высоты по атмосферному
давлению обратился английский астроном Эдмонд Галлей (1656— 1742). Он
известен большинству читателей по открытой им комете, носящей его имя.
Так вот, Галлей нашел формулу, по существу правильную, если не учитывать
изменения температуры. Суть формулы Галлея сводилась к утверждению, что
по мере возрастания высоты в арифметической прогрессии атмосферное
давление уменьшается в геометрической прогрессии.
Источник