იზოთერმული ტრანსფორმაციისას, მოცულობა და წნევის ცვალებადობა გარკვეული გაზის, მაგრამ მუდმივი ტემპერატურა; აქედან წარმოიშვა იზოთერმული სახელი (ბერძნ. იზო = ტოლი; თერმო = სიცხე).
მეცნიერებმა ბოილმა და მარიოტამ, იზოლირებულად, ჩაატარეს მსგავსი ექსპერიმენტები და მიღებული შედეგი იყო: წნევის მატებასთან ერთად, აირის მოცულობა იკლებს.
უბრალოდ დაფიქრდით შპრიცის დგუში. თუ ამ დგუშს გარე ზეწოლას გავუწევთ, ანუ თუ წნევას გავზრდით, შპრიცის შიგნით დაკავებული ჰაერის მოცულობა შემცირდება და პირიქით.
მოცულობა და წნევა უკუპროპორციულია: მარცხენა ყუთში წნევა მცირეა და ჰაერით მოცული დიდი. მარჯვნივ, როდესაც უფრო მეტი ზეწოლა ხდება შპრიცის დგუში, მოცულობა იკლებს.
ეს არ არის ცალკეული შემთხვევა, ეს არის ის, რაც მეორდება გაზების საერთო კანონზომიერებით. ამრიგად, ეს ფაქტი გამოცხადდა კანონის სახით, რომლის აღწერაც შემდეგნაირად შეიძლება:
| ბოილის კანონი ან ბოილ-მარიოტის კანონი: მუდმივი ტემპერატურის პირობებში, აირის ფიქსირებული მასით დაკავებული მოცულობა მისი წნევის უკუპროპორციულია. |
ეს ნიშნავს, რომ თუ გაზის წნევას გავაორმაგებთ, მისი მოცულობა განახევრდება და ა.შ. როდესაც ორი ასეთი რაოდენობა უკუპროპორციულია, მათი პროდუქტი მუდმივია; ამრიგად, მათემატიკურად, ეს ურთიერთობა შეიძლება შემდეგნაირად იყოს წარმოდგენილი:
| პ.ვ = კ |
სადაც k = მუდმივი.
ამრიგად, თუ პირველ სიტუაციაში გვაქვს გარკვეული გაზის წნევის მნიშვნელობა P1 და მისი შესაბამისი მოცულობა V1, მაშინ ჩვენ უნდა:
| პ1. ვ1 = კ |
თუ ამ წნევას P2- მდე გავზრდით, მისი მოცულობა ასევე შეიცვლება V2- ით და ისევ მოგვიწევს:
| პ2 . ვ2 = კ |
ამრიგად, დასკვნამდე მივდივართ:
| პ1. ვ1 = პ2. ვ2 |
ეს მდგრადობა ჩანს ქვემოთ მოცემულ ცხრილში მოცემული მაგალითზე, გაზების წნევაზე და მოცულობებზე ფიქსირებული მასით:
ამ მნიშვნელობების გრაფიკით, ჩვენ ვხედავთ მრუდის ფორმირებას.
იზოთერმული გარდაქმნის გრაფიკული გამოსახულება ყოველთვის იქნება ჰიპერბოლა, მიუხედავად წნევისა და მოცულობისა და ტემპერატურის მნიშვნელობებისა, რომელზეც ჩატარდა ექსპერიმენტი. ამ ჰიპერბოლას ეწოდება იზოთერმი; ასე რომ, როგორც ქვემოთ მოცემულ გრაფიკში ჩანს, სხვადასხვა ტემპერატურა იწვევს სხვადასხვა იზოტერმებს.
წყარო: ბრაზილიის სკოლა - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/transformacao-isotermica-ou-lei-boyle.htm
