… po čovjeku koji se zvao …

Budući da se uz izotermni, izobarni i izohorni proces navodi kako se odgovarajući zakoni nazivaju Boyle-Mariotteov, Gay-Lussacov i Charlesov zakon, postavilo se opravdano pitanje tko bijahu ta gospoda. Odlučih svoje neprimjereno neznanje po tom pitanju umanjiti jednosatnim proučavanjem wikipedije.

Robert Boyle, britanski fizičar, kemičar i teolog, član slavnoga Royal Society, prvi je, 1662., objavio eksperimentalnu potvrdu hipoteze da se pri konstantnoj temperaturi tlak i volumen plina stalne mase odnose obrnuto proporcionalno. (Radi vremenske orijentacije, Newtonovi zakoni objavljeni su 1687.) Evo njegovih rezultata:

Zanimljivo je da je Boyle hipotezu koju je eksperimentom potvrdio nazivao ”hipotezom gospodina Towneleya”. Tko je, pak, taj Towneley? Richard Towneley je manje poznati amater znanstvenik iz tog razdoblja koji se dopisivao s Boyleom. Njegov amaterizam je bio posljedica toga što je kao katolik tada u Engleskoj bio isključen iz javnog života, tako da nije mogao objavljivati. Srećom, prodao je neku zemlju koju je naslijedio od familije, pa nije morao ništa raditi, nego se lijepo bavio fizikom, matematikom, astronomijom,… Tako da bi se zakon možda trebao zvati Boyle-Towneleyev zakon. Ali, ne zove se tako, nego Boyle-Mariotteov. Edme Mariotte bio je francuski fizičar i svećenik koji je 1676., neovisno o Boyleu, ponovo otkrio isti zakon. U engleskom govornom području taj se zakon naziva Boyleov zakon, a u ostatku svijeta, valjda uslijed djelovanja francuskog lobija, Boyle-Mariotteov.

Učenicima najzanimljiviji od ova tri naziva je Gay-Lussacov zakon. Najprije, radi se o jednom čovjeku s dvostrukim prezimenom (različito od Boylea i Mariottea, koji su dvojica). Drugo, odgovor na najčešće pitanje je: izgleda da nije. Joseph Louis Gay-Lussac oženio je 1809. Geneviève-Marie-Joseph, i imali su petero djece. Upoznali su se u prodavaonici tekstila gdje naš Gay-Lussac primijetio da mlada prodavačica ispod pulta drži udžbenik kemije, kojega čita u pauzama. Naravno, tada djevojke nisu učile prirodne znanosti, tako da ga je zainteresiralo njeno zanimanje za kemiju (a možda je nasjeo na namještaljku, tko zna). To je taj francuski fizičar i kemičar:

Uglavnom, važniji od njegovog prezimena je zakon po kojem su u plinu stalne mase i volumena tlak i temperatura proporcionalni. On ga je objavio 1802., ali čini se da je imenovanje zakona u ovom slučaju još spornije nego u prethodnome. Naime, izgleda da je još 1699. francuski fizičar Guillame Amontons objavio isti taj rezultat. Zašto je to bilo zaboravljeno, nisam uspio dokučiti.

Da je Gay-Lussac bio poštenjačina koja vjerojatno nije znala za Amontonsov rad, mogli bismo zaključitio stoga što je u istom izdanju iz 1802. objavio i zakon po su kojem u plinu stalne mase i stalnog tlaka temperatura i volumen proporcionalni, te ga nazvao ”Charlesov zakon”. Naime, on je taj zakon našao u neobjavljenom rukopisu francuskog izumitelja Jacquesa Charlesa napisanom dvadesetak godina prije. Dotični se Charles inače bavio balonima, pa je primjetio tu vezu temperature i volumena pri stalnom tlaku (tlak u balonu se stalno izjednačava s atmosferskim). Ipak, možda je razlog za Gay-Lussacovo pošteno priznanje zasluga Charlesu to što je isti zakon otkrio slavni engleski kemičar John Dalton 1801., pa ionako ne bi bio pripisan njemu. Da Dalton ne bio ostao bez ”svoga” zakona zaslužno je njegovo eksperimentalno otkriće da je tlak mješavine plinova jednak zbroju ”parcijalnih” tlakova pojedinih komponenti – to se naziva Daltonovim zakonom. Gay-Lussac je ipak nešto i sam otkrio, i to ništa manje nego da je omjer volumena vodika i kisika koji reagiraju u vodu upravo 2:1. Iz toga se, pomoću  Avogadrovog zakona, može zaključiti da dvije molekule vodika i jedna molekula kisika daju dvije molekule vode. (Talijanski prirodoslovac Amedeo Avogadro je, znate iz kemije, pokazao da pri jednakim tlakovima i temperaturama jednaki volumeni različitih plinova sadrže jednaki broj molekula.) Ali, mada je Avogadrov zakon objavljen 1811., kemičari su ga prihvatili tek 1860. Evo simpatičnog Amedea:

Kombiniranjem tri zakona o kojima ovdje govorimo s Avogadrovim zakonom francuski inženjer i fizičar Emile Clapeyron je 1834. formulirao jednadžbu stanja plina. Da se ta jednadžba može izvesti iz kinetičko-molekularne teorije plinova (kako smo to mi, doduše vrlo pojednostavljeno, izveli na satu) otkriveno je tek u drugoj polovini 19. stoljeća.

2 komentara to “… po čovjeku koji se zvao …”

  1. profesorfizike Says:

    Ovo sam napisao 2012., ali podižem za novu generaciju.

  2. davor Says:

    “In 1708, Hauksbee independently discovered Charles’ law of gases, which states that, for a given mass of gas at a constant pressure, the volume of the gas is proportional to its temperature.” To je poslije Amontonsa a prije Charlesa.

Komentiraj

Popunite niže tražene podatke ili kliknite na neku od ikona za prijavu:

WordPress.com Logo

Ovaj komentar pišete koristeći vaš WordPress.com račun. Odjava /  Izmijeni )

Google photo

Ovaj komentar pišete koristeći vaš Google račun. Odjava /  Izmijeni )

Twitter picture

Ovaj komentar pišete koristeći vaš Twitter račun. Odjava /  Izmijeni )

Facebook slika

Ovaj komentar pišete koristeći vaš Facebook račun. Odjava /  Izmijeni )

Spajanje na %s


%d blogeri kao ovaj: