TIETOPAKETTI KAASULAKIEN KEHITTÄJISTÄ Robert Boyle



Samankaltaiset tiedostot
REAKTIOT JA ENERGIA, KE3. Kaasut

Fysiikan historia Luento 2

Miten Suomi on muuttunut sadassa vuodessa? A1 Suomen valtio

JAKSOLLINEN JÄRJESTELMÄ

KAASUJEN YLEISET TILANYHTÄLÖT ELI IDEAALIKAASUJEN TILANYHTÄLÖT (Kaasulait) [pätevät ns. ideaalikaasuille]

Alkuaineiden opetus historiallisesta näkökulmasta

PULLEAT VAAHTOKARKIT

Tunti on suunniteltu lukion KE 4 -kurssille 45 minuutin oppitunnille kahdelle opettajalle.

Minun elämäni. Kirjoita 10 lausetta sinun elämästäsi. Voit laittaa myös kuvan. :) SANNA JANUARY 11, 2017

Sergei Radonezilainen -keppinukke

Näiden aihekokonaisuuksien opetussuunnitelmat ovat luvussa 8.

Sisällys. Vesi Avaruus Voima Ilma Oppilaalle Fysiikkaa ja kemiaa oppimaan... 5

Fysiikan kurssit. MAOL OPS-koulutus Naantali Jukka Hatakka

Ksenia Pietarilainen -keppinuket

Kojemeteorologia. Sami Haapanala syksy Fysiikan laitos, Ilmakehätieteiden osasto

Löydätkö tien. taivaaseen?

Yhtenäiskoulu. Louhentie HELSINKI PL HELSINGIN KAUPUNKI. YHTENÄISKOULU. opas. peruskoulun.

Aro Esansaari Määttä Pinola Tikkanen. Käsikirja. Lääketieteelliseen Teoria. Kandiakatemia

Kolminaisuusoppi. Jumala: Isä - Poika - Pyhä Henki

O2: Psykografinen profilointityökalu

Tiede ja usko KIRKKO JA KAUPUNKI

Osaamisalan harjoittelujakso

Opiskele skandinavistiikkaa keskellä Ruotsia

TUNTEMATON KAASU. TARINA 1 Lue etukäteen argonin käyttötarkoituksista Jenni Västinsalon kandidaattitutkielmasta sivut Saa lukea myös kokonaan!

Kuva: Anne-Sofie Helms / Pelastakaa Lapset

Kansalaisen oikeudet ja velvollisuudet

Atomimallit. Tapio Hansson

FY9 Fysiikan kokonaiskuva

PULLEAT JA VALTAVAT VAAHTOKARKIT

Laskun vaiheet ja matemaattiset mallit

PHYS-C0220 Termodynamiikka ja statistinen fysiikka Kevät 2016

Laskun vaiheet ja matemaattiset mallit

Nyakaton Luterilainen Raamattuopisto. Mwanza, Tanzania VIKTORIAJÄRVEN ITÄISEN HIIPPAKUNNAN TYÖNTEKIJÄKOULUTUS. Nimikkohankeraportti 1/2014

Eräiden lukiokoulutuksen ja perusopetuksen virkojen nimikkeiden muuttaminen KOLA 85

Mamk / Tekniikka ja liikenne / Sähkövoimatekniikka / Sarvelainen 2015 T8415SJ ENERGIATEKNIIKKA Laskuharjoitus

KOTIOPETUKSESSA OLEVAT OPPILAAT

HYVÄ TULEVA LUKIOLAINEN! AIOTKO LUONNONTIETEELLISELLE TAI LÄÄKETIETEELLISELLE ALALLE? KIINNOSTAVATKO SINUA KANSAINVÄLISET TEHTÄVÄT?

Lv käytettävät oppikirjat

Oppikirjat ja -materiaalit lukuvuonna Salon lukio

Tieteellisiä havaintoja kännykällä

Maanviljelijä ja kylvösiemen

Kemia. Kemia Tutkii luontoa, sen rakenteita. Tutkii ainetta, sen koostumusta. sekä reaktioita. Eli kuinka aine muuttuu toiseksi aineeksi.

2. Koska f(5) > 8 ja yhdeksän pisteen varaan voidaan virittää kupera viisikulmio, niin f(5) = 9.

Aija Rytioja Tuotantoinsinööri Boliden Kokkola Oy

m h = Q l h 8380 J = J kg 1 0, kg Muodostuneen höyryn osuus alkuperäisestä vesimäärästä on m h m 0,200 kg = 0,

V yhtenäiskoulun rehtorin virka VA. V luokanopettaja VA. V luokanopettaja VA. V luokanopettaja VA. V luokanopettaja VA

Täytyy ehtiä luennolle. Opiskelijan ajankäytön seuranta 2003 Oulun yliopisto Teknillinen tiedekunta/ Sähkö- ja tietotekniikan osasto Suvi Jutila

Tervetuloa opiskelemaan sosiaalityötä Tampereen yliopistossa. Tervetulotilaisuus uusille opiskelijoille ma. professori Arja Jokinen

Alkukartoitus Opiskeluvalmiudet

Tiede ja usko kaksi kieltä, yksi todellisuus?

Ajattelu ja oppimaan oppiminen (L1)

1. Seuraava kuvaus on lyhennetty lastensuojelun asiakirjoista. Lue kuvaus ja vastaa sitä koskevaan kysymykseen.

UUSI KIRJA / "UUDEHKO" KIRJA, KATSO TARKASTI ISBN-NUMERO, Jalasjärvi PAINOS YMS. LISÄTIEDOT Puh ,

Simo Sivusaari. Nuori puutarhuri

Padasjoen lukiossa käytettävät oppikirjat, uusi ops

Ohjeita opetukseen ja odotettavissa olevat tulokset

NICOLA TESLA LAURI JA JUHANI

HYVÄ TULEVA LUKIOLAINEN! Juuri nyt sinun kannattaa panostaa opiskeluun.

PHYS-C0220 Termodynamiikka ja statistinen fysiikka Kevät 2017

Alkuaineita luokitellaan atomimassojen perusteella

Tähdellä (*) merkityt oppikirjat saatavana myös sähköisenä digikirjana.

Kemia 3 op. Kirjallisuus: MaoL:n taulukot: kemian sivut. Kurssin sisältö

Etelä-Tapiolan lukion oppikirjat

Salon lukion oppikirjat ja -materiaalit lukuvuonna

Lämpötila ja lämpöenergia

Vaihto-opiskelu Eindhoven Syksy Matti Talala& Jarkko Jakkula

Kiinan kielen ja kulttuurin opetus

LUETTELO 651 ALMA FOHSTRÖM

UUSI LOPS. Kauppilantie Jalasjärvi EI OLE PAKOLLINEN KURSSI, HUOMIOI Puh TEKEMÄSI VALINNAT JA NIIDEN TOTEUTUMINEN

TKK, TTY, LTY, OY, TY, VY, ÅA / Insinööriosastot Valintakuulustelujen kemian koe

2. Teologia ja tiede. Tiede ja uskonto

PIETARSAAREN LUKION OPPIKIRJAT

2.v. ja 3v. 1.v. Otava. tai sama kirja sähköisenä. Särmä, Suomen kieli ja kirjallisuus

LUKUJÄRJESTYSPOHJA Tekniikan ja luonnontieteiden TkK-tutkinto-ohjelma, Teknis-luonnontieteellinen opintosuunta

Vinkkejä opettajille ja odotetut tulokset SIVU 1

VESANNON YHTENÄISKOULUN LUKION OPPIKIRJAT LUKUVUODELLE

PHYS-A0120 Termodynamiikka syksy 2017

MIES JA NAINEN JUMALAN LUOMUKSINA. Matin ja Maijan eväät Pekka Tuovinen,

TUKIMATERIAALI: Arvosanan kahdeksan alle jäävä osaaminen

Sinustako tulevaisuuden opettaja?

Fysiikan perusteet. SI-järjestelmä. Antti Haarto

Hyvän tieteellisen käytännön oppiminen ja Turnitinin käyttöönotto

PAIMION LUKION LUKUVUODEN OPPIKIRJAT

Miina ja Ville etiikkaa etsimässä

c) Mitkä alkuaineet ovat tärkeitä ravinteita kasveille?

Haastattelututkimus: (2009) Miten lastentarhanopettaja ja koulunopettaja kohtaavat muslimilapsen ja hänen perheensä päiväkoti- ja kouluympäristössä?

Etelä-Tapiolan lukion oppikirjat

Kieliä Jyväskylän yliopistossa

LAIHIAN LUKIO OPPIKIRJAT ISBN

KASVATUSTIETEELLISET PERUSOPINNOT

AMMATTIKORKEAKOULUJEN TEKNIIKAN VALINTAKOE

Julkaistu Helsingissä 20 päivänä joulukuuta /2013 Opetus- ja kulttuuriministeriön asetus

AJATTELE ITSE. Hanna Vilkka

Nettiraamattu. lapsille. Prinssi joesta

Viisas kuningas Salomo

Kohi et al Forum I, Ihminen ympäristön ja

Kaikki oppikirjat uuden opetussuunnitelman (LOPS2016) mukaisia

Toisen vuosiluokan uuden opetussuunnitelman kaikkien kurssien oppikirjat eivät ole vielä välttämättä valmiina. Opettaja tiedottaa asiasta.

Preesens, imperfekti ja perfekti

Matka maailman ympäri projekti lapsille

Transkriptio:

TIETOPAKETTI KAASULAKIEN KEHITTÄJISTÄ Robert Boyle Irlantilainen kemisti Robert Boyle (s. 25.1.1627 k. 30.12. 1691 Lontoo) syntyi Lismoren linnassa, Irlannin Munsterissa, Corkin jaarlin 14. lapsena. Robertin syntyessä isänsä oli 60- vuotias ja äiti 40 vuotias. Perhe lähetti kuitenkin Robertin vanhempien veljien tapaan kasvatettavaksi paikalliseen perheeseen ja tämän vuoksi hän oppi jo nuorena iirin kielen. Erittäin varakkaan perheen lapsena häntä koulutettiin kotioloissa ja mannermaalla. Hänet lähetettiin veljensä kanssa Etonin Collegeen v. 1635, joka oli sen ajan merkittävin koulu, johon tärkeät ihmiset lähettivät poikiaan. Eton Collegen rehtori oli heidän isänsä ystävä, joten veljekset saivat asua hänen luonaan. Lisämaksusta pojat saivat opetusta myös ranskan kielessä, tanssissa ja musiikissa yksityisopettajalta. Rehtorin vaihtuessa isä otti pojat pois koulusta v. 1638 ja opiskelu jatkui yksityisesti. Jo 12-vuotiaana Robert lähetettiin opiskelemaan Eurooppaan. Genevessä alkoi yksityisesti ranskan, latinan sekä uskonnon opiskelu. Mikä tärkeintä samaan aikaan alkoi myös matematiikan opiskelu. Opiskellessaan Italiassa v. 1642 Robert tutustui ja ihastui Galileon Galilein filosofiaan, jossa korostettiin luonnontieteen kokeellisuuteen ja havaintoihin perustuvaa tutkimista perinteisen pohdinnan sijaan. Sen aikainen katolilainen kirkko oli täysin eri kannalla. Kirkko piti Galileon kokeita harhaoppisuutena. Englannin sisällissodan (1642-1651) takia isä ei pystynyt lähettämään pojalleen rahaa, joten Robert jäi Geneveen ja eli siellä opettajansa tuella. Myytyään omia jalokiviään hän matkusti Englantiin, mutta sodan takia hän palasi Ranskaan opiskelemaan kuudeksi vuodeksi. Sisällissodan viimeisen vuoden Robert vietti Oxfordissa, lukien ja suorittaen kokeita assistenttiensa ja kollegoidensa kanssa. Tämä ryhmä oli sitoutunut uuteen filosofiaan, joka arvosti tarkkailua ja kokeilujen suorittamista vähintäänkin yhtä paljon kuin loogista ajattelua tarkan tieteellisen ymmärryksen kehittymisessä. Brittiläisen monarkian restauraation aikaan vuonna 1660 Boyle vaikutti siihen, että vasta muodostettu Royal Society omaksui myös tämän filosofian.

Aristoteleen maailmankuvan ( 300 ekr.) mukaan maailma koostui neljästä alkuaineesta: maasta, ilmasta, tulesta ja vedestä. Kaikki havaittavat muutokset voitiin selittää näiden alkuaineiden avulla. Tunnettu alkemisti Paracelsius (1493 1524 ) puolestaan piti kaiken perustana olevina kolmena alkuaineena suolaa, rikkiä ja elohopeaa. Keskiajan alkemistien tavoitteena oli valmistaa kultaa ja uskossaan he tukeutuivat oppiin neljästä alkuaineesta. Toisin kuin Aristoteles Boyle kuitenkin kannatti atomismin muotoa, jossa todellisuutta tarkasteltiin hiukkasina ja niiden liikkeinä. Hän uskoi, että kemialliset kokeet voivat näyttää tämän atomismin toteen. Hän määritteli alkuaineet Sceptical Chymist (1661)-julkaisussa "certain primitive and simple, or perfectly unmingled bodies; which not being made of any other bodies, or of one another, are the ingredients of which all those called perfectly mixt bodies are immediately compounded, and into which they are ultimately resolved." Boyle luki saksalaisen Otto von Guericken kehittämästä tyhjiöpumpusta vuonna 1657 ja alkoi assistenttinsa Robert Hooken kanssa kehittää keksintöä edelleen. Kahden vuoden kehitystyön tuloksena syntyi pneumaattinen pumppu (machina Boyleana), jolla hän alkoi tehdä koesarjaa ilman ominaisuuksista. Yhdessä kokeista Boylella oli J:n muotoinen lasiputki, jonka toinen pää oli umpinainen. Umpinaisessa päässä oli ilmaa ja muutoin putki oli täytetty nestemäisellä elohopealla. Boyle tutki paineen muutoksen vaikutusta umpinaisessa päässä olevan kaasun tilavuuteen. Kuva 1. Boylen lasinen J-putki

Kokeiden tuloksena syntyi vuonna 1660 julkaistu: New Experiment Physico-Mechanicall, Touching the Spring of the Air, and its Effects. Tämä oli Boylen ensimmäinen tieteellinen julkaisu ja se sai osakseen kritiikkiä, johon hän vastasi kirjansa toisessa painoksessa (1662). Pohtiessaan vastauksia kritiikeissä nousseisiin kysymyksiin hän havaitsi riippuvuuden kaasuntilavuuden ja paineen välillä, mutta hän ei ymmärtänyt syytä havaintonsa takana. Tämä havainto nimettiin myöhemmin Avogadron toimesta Boylen laiksi. Boylen laki v.1662 (p = paine ja V= tilavuus) eli Kuvaaja 1. Kaasun paineen riippuvuus tilavuudesta Robert Boyle laati 24 mahdollista tulevaisuuden keksintöä käsittävän toivelistan, johon hän listasi mm. elämän pidentämisen, lentämisen taidon, loputtoman valon, erittäin kovan ja kevyen haarniskan sekä erilaisten lääkkeiden valmistamisen. Listan keksinnöistä vain muutama on tällä hetkellä toteutumatta. Boylen tieteellinen työ oli hyvin laaja-alaista. Hän havaitsi mm. ilmalla olevan osansa äänen kuulumisessa, teki sähköön, väreihin ja kristalleihin liittyviä kokeita ja tutki veden lämpölaajenemista. Boyle oli kuitenkin koko ikänsä alkemian kannattaja eli hän uskoi vakaasti transmutaatioon eli kullan muodostamiseen muista alkuaineista. Myös muut tieteenlajit saivat hänen huomionsa eli hän tutki fysiologiaa, filosofiaa ja erityisesti teologia oli hänen sydäntään lähellä. Hänelle jopa tarjottiin mahdollisuutta pappisvihkimykseen ja hän rahoitti raamatun kääntämisen iirin kielelle. Boylen henkilökohtainen uskomus oli, että kaikki

ihmiset ulkonäköön katsomatta maan päällä polveutuivat Aatamista ja Eevasta, mikä oli ristiriidassa silloisen yleisen näkemyksen kanssa. Boylen testamentissa jätettiin rahaa luentoja varten, joissa kristinuskoa puolustettiin muita uskontoja vastaan. Hänen kuoltuaan 31.12.1692 halvaukseen, luentoja pidettiin miltei vuosittain 1930-luvulle asti, mutta tapa on 2000-luvulla herätetty uudelleen henkiin. Nimellä the Boyle lectures tunnetut luennot pidetään nykyisin helmikuussa St Mary-le-Bow-kirkossa, Lontoossa. Jacques Charles Jacques Alexandre Cécar Charles (21.11.1746-7.4.1823) oli alun perin valtiovarain ministeriön virkamies, mutta siirtyi myöhemmin tieteelliselle uralle. Hän sai koulutusta ainoastaan perusmatematiikassa, muutoin hänelle ei koskaan opetettu luonnontieteitä. Tämän vuoksi suurin osan Charlesin julkaisuista koskevat juuri matematiikkaa, mutta hän oli monilla osa-alueilla kunnostautunut tutkija ja keksijä. Alkusysäyksenä Charlesin kiinnostukselle luonnontieteisiin oli Benjamin Franklinin Pariisin-vierailu vuonna1779. Franklin oli vastamuodostettujen (4.7.1776) Yhdysvaltojen lähettiläs ja Charles innostui lukemaan hänen suorittamistaan sähköön liittyvistä kokeista. Hän toisti onnistuneesti monia Benjamin Franklinin sähköön liittyviä kokeita ja ne saivat hänet opiskelemaan lisää luonnontieteitä. Jo puolentoista vuoden opintojen jälkeen Charles piti julkisia luentoja opiskelemistaan aiheista sekä suunnitteli monia tieteellisiä laitteita, kuten hydrometrin (tiheyksien mittaamiseen) ja goniometrin (kristallien kulmien mittaamiseen). Lisäksi hän paranteli monia aiempia keksintöjä. Montgolfierin veljekset loivat vuoden 1782 heinäkuussa ensimmäisen kuumailmapallon, jolla jo seuraavana vuonna lennätettiin ensimmäisen kerran ihmisiä. Pallo koreineen oli toki kiinnitettynä maahan pitkällä narulla koko lennon ajan. Tästä seurasi kuitenkin suuri yleinen mielenkiinto lentämistä kohtaan.

Charles oli tutkinut Boylen, Henry Cavendishin, Joseph Blackin ja Tiberius Cavallon julkaisuja ja oli niiden pohjalta tullut johtopäätökseen, että vety olisi kuumaa ilmaa parempi täyte palloon. Hän suunnitteli aluksen, mutta tarvitsi käytännön toteutukseen avukseen kaksi Robertin veljestä, sillä vetyä varten oli kehitettävä kaasunpitävä pallo. Ratkaisuna oli liuottaa kumia tärpättiin ja päällystää saadulla liuoksella silkistä tehty pallo. Yhteistyön tuloksena syntynyttä vetypalloa lennätettiin ensimmäisen kerran 1783 nykyisen Eiffel-tornin paikalla ja mukana tapahtumaa seuraavassa suuressa väkijoukossa oli mm. Benjamin Franklin. Pallon täyttämiseen tarvittu vety oli tehty kaatamalla 250 kg rikkihappoa puoleen tonniin romurautaa, mutta syntyvän kaasun kerääminen palloon oli yllättävän vaikeaa. Ensimmäinen pallo pystyi nostamaan vain 9 kg ja se lensi 21 km pieneen maalaiskylään, jossa kauhistuneet asukkaat tuhosivat sen veitsillä ja talikoilla. Robertsin veljekset ja Charles rakensivat seuraavaksi suuremman pallon ja seuraavana tavoitteena olikin saada ihminen matkustajaksi. Pallo oli ympäröity verkolla, johon matkustajien kori oli kiinnitetty. He lisäsivät palloon Charlesin kehittämän yksisuuntaisen venttiilin (uusi keksintö) vedyn määrän säätelyä varten ja hiekkasäkit painoiksi säätelemään korkeutta. Lentoonlähtöä oli seuraamassa arviolta 400 000 ihmistä eli noin puolet Pariisin silloisesta väestöstä. Charles oli itse lentäjänä tällä lennolla ja onnistui avustajansa kanssa lentämään 36 km matkan 550 m korkeudessa. Pienen välipysähdyksen jälkeen hän halusi jatkaa matkaa, mutta koska pallon vedyn määrä oli vähentynyt, hän jätti avustajansa maan pinnalle ja lähti lennolle yksin. Nyt kevyempi pallo kohosi nopeasti 3km korkeuteen, missä Charles kuvaili tunteneensa kipua korvissaan, joten hän päätti laskeutua päästämällä vetyä pois pallosta. Tämä jäi hänen viimeiseksi lennokseen. Koelentoja jatkoivat Robertsin veljekset. Charlesin mielenkiinto ilmaan ja kaasuihin jatkui koesarjalla talvella 1787, jolloin hän tutki happea, typpeä, vetyä ja hiilidioksidia. Hän täytti viisi ilmapalloa kunkin yhdellä näistä kaasuista ja havaitsi niiden tilavuuden muutosten olevan identtisiä lämmitettäessä niitä 80 asteeseen. Hän ei kuitenkaan pitänyt saamiaan tuloksia julkaisemisen arvoisena, mutta myöhemmin niiden pohjalta muodostettiin Charlesin kaasulaki. Lain muodosti Gay-Lussac ja sen mukaan vakiotilavuudessa kaasun paine on suoraan verrannollinen sen absoluuttiseen lämpötilaan. Lain pohjalta kuitenkin kaasujen tilavuuden tulisi tippua nollaan absoluuttisessa nollapisteessä, joten Gay-Lussac itse rajasi lain ulkopuolelle hyvin matalat lämpötilat. Samalla hän määritteli absoluuttisen lämpötilan eli paineen ja lämpötilan kuvaaja vakiotilavuudessa leikkaa aina x-akselin -273,15 C kohdalla. Charlesin laki v.1787

Kuvaaja 2. Kaasun paineen riippuvuus lämpötilasta Vaikka Jacques Charlesilla ei ollut käytännössä lainkaan muodollista koulutusta, vuonna 1793 hänet valittiin Ranskan tiedeakatemiaan ja fysiikan professoriksi. Hän kuoli Pariisissa vuonna 1823. Joseph Gay-Lussac Ranskalainen kemisti ja fyysikko Joseph Louis Gay-Lussac (s. 6.12.1778 St-Leonard k. 9.5.1850 Pariisi) kasvoi sekä Ranskan (1789-1790) että kemiallisen vallankumouksen aikaan. Hän sai koulutusta katolisessa luostarissa ja myöhemmin yksityisesti Dumonteilin luostarin apotin huostassa. Vuonna 1798 hänet hyväksyttiin 20-vuotiaana opiskelemaan juuri perustettuun École Polytechniqueen, mutta samoihin aikoihin hänen tuomarin virkaa hoitanut isänsä vangittiin. Syynä oli Maximillian Robespierren politiikka, jonka seurauksena teloitettiin valtava määrä ihmisiä, mm. Ranskan kuningas ja kuningatar Marie-Antoinette.

Ranskan vallankumousta edeltävänä aikana luonnontieteellinen koulutus tapahtui lähes yksinomaan armeijan akatemioissa, mutta vallankumouksen jälkeen haluttiin panostaa luonnontieteiden kehittämiseen ja siksi École Polytechnique perustettiin. Kolmen vuoden opintojen jälkeen hän oli jo aikeissa astua insinöörin opintojen pariin, kun C.L. Berthollet tarjosi hänelle avustajan paikkaa. Berthollet pian vakuuttui avustajansa kyvyistä ja tarjoutui toimimaan hänen tieteellisenä isänään. 1802 Gay-Lussac pääsi demonstraattoriksi École Polytechiqueen ja tällöin hän julkaisi ensimmäiset tuloksensa kaasujen fysikaalisista ominaisuuksista. Hän oli tehnyt saman huomion kuin Jacques Charles 15 vuotta aiemmin ja antoikin kunnian havaintojensa pohjalta muotoilemastaan kaasulaista Charlesille. Gay-Lussacin muotoileman Charlesin lain mukaan vakiopaineessa olevien samanmassaisten kaasujen tilavuuksien muutos on suhteessa lämpötilan muutokseen eli jokainen kaasu laajenee lämmitettäessä yhtä paljon. École Polytechniquessa Gay-Lussac osallistui professori Louis Jacques Thénardin kanssa elektrokemialliseen tutkimukseen, jossa he tutkivat sen avulla löydettyjä alkuaineita. He myös hajoittivat boorihappoa käyttäen kaliumia, jolloin he löysivät alkuaine boorin. He myös osallistuivat väittelyihin, jotka muokkasivat Lavoisierin aiemmin esittämiä käsityksiä hapoista ja edistivät hänen ohjelmaansa orgaanisten yhdisteiden happi- ja vetymäärien analysoinnista. 1804 Gay-Lussac sai suojelijansa Bertholletin ja J.E. Chaptalin avulla käyttöönsä ilmapallon, jolla hän lähti tekemään kokeita ilmakehässä. Hän onnistui nousemaan jopa 7km korkeuteen, missä hän teki havaintoja magnetismista, lämpötilasta ja ilman kosteudesta sekä keräsi ilmanäytteitä eri korkeuksilta. Saamiensa tulosten pohjalta hän päätteli, että magneettisen kentän vahvuuden samaksi kaikissa mitattavissa korkeuksissa, eikä hän myöskään havainnut eroja ilmankoostumuksessa eri korkeuksissa. 1805 Gay-Lussac lähti Alexander von Humboltin kanssa suurelle tieteelliselle matkalle Sveitsiin, Italiaan ja Saksaan, jonka aikana hän ehti mm. tutkia pelottomasti purkaumassa olevaa Vesuvius-tulivuorta. Matka kuitenkin katkesi kesken vuonna 1806, kun tiedeakatemian eräs jäsen kuoli. Gay-Lussac riensi Pariisiin kiireen vilkkaa, sillä hän halusi tulla valituksi vapautuneelle paikalle ja näin kävikin. Charlesin lain muodostamisen yhteydessä Gay-Lussac jatkoi kaasuihin liittyviä kokeitaan ja hän havaitsi riippuvuuden kaasun tilavuuden ja lämpötilan välillä paineen pysyessä vakiona. Kokeidensa pohjalta hän muodosti Gay-Lussacin lain, jonka mukaan siis paineen ollessa muuttumaton, pysyy tilavuuden ja lämpötilan suhde vakiona. Nyt Gay-Lussac eteni ensin kemian professoriksi vanhassa opinahjossaan ja toimi samalla myös Sorbonnen yliopiston fysiikan professorina 1808-1832. Tämän jälkeen hän siirtyi kemian professoriksi Jardin des Plantesiin. Tässä vaiheessa elämää hän päätyi myös naimisiin kangaskaupan myyjän kanssa, jonka hän oli nähnyt salaa kassan alla lukevan

kemian oppikirjaa. Avioliitto kesti Gay-Lussacin kuolemaan asti ja heille syntyi yhteensä viisi lasta, joiden jälkeläisiä löytyy vielä tänäkin päivänä. Vuoden 1809 aikoihin hänen tutkimuksensa siirtyi enemmän kohti aineiden kemiaa ja tämä johti kilpailutilanteeseen Sir Humphry Davyn kanssa. He mm. kilpailivat parhaimmasta tavasta eristää kaliumia ja kiistelivät oksimuriaanihapon (tunnetaan nykyään kloorina) luonteesta. Kun Davy läpikulkumatkallaan Pariisin halki onnistui todistamaan jodin alkuaineeksi, jääräpäinen Gay-Lussac paneutui uuden alkuaineen tutkimiseen ja julkaisi laajan artikkelin sen ominaisuuksista. Tässä vaiheessa Gay-Lussac oli Pariisin johtavia tiedemiehiä ja hänen apuaan kaivattiin monin tavoin, minkä vuoksi puhtaasti tieteelliselle työllä jäi vähemmän aikaa. Hänet nimitettiin mm. ruudin ja salpietarin hallintoon, missä hän toi tieteellisen tarkkuuden työskentelyyn ja paransi työtapoja huomattavasti. Gay-Lussacilla oli kuitenkin aikaa tutkia orgaanista analyysiä yhdessä Thénardin ja Justus Liebigin kanssa, jolla oli käyttöoikeus hänen laboratorioonsa. Gay-Lussac onnistui kehittämään lisäksi titrauksen, jota voitiin nyt käyttää tarkkaan pitoisuuksien määrittämiseeen. Tämä keksintö toi hänelle lisää työtä rahapajassa, missä oli hyvin tärkeää pystyä määrittämään jalometallien pitoisuudet mahdollisimman tarkasti. Lisäksi hän kehitti kemian teknologiaa muokkaamalla ja parantamalla tutkimusvälineistöä, mm. kehittämällä byretin, jota käytetään tänäkin päivänä. Gay- Lussacin laki v.1802 Kuvaaja 3. Kaasun tilavuuden riippuvuus lämpötilasta V= tilavuus ja T= lämpötila (Kelvin)

Lisätietoa Ylläesitellyt lait tunnetaan eri maissa eri nimillä. Charlesin lakia voidaan kutsua mm. Gay- Lussacin 1. laiksi ja Charlesin lakia Gay-Lussacin laiksi. Tämä johtuu juuri lakien historiallisesta syntyperästä ja siksi eri lähteistä saatavien tietojen kanssa on oltava perillä, millä nimellä mitäkin lakia lähteessä kutsutaan. Ylläolevat lait on esitelty käytössämme olleiden oppikirjojen mukaan ja mm. suomenkielisessä wikipediassa niitä käsitellään eri nimillä. Näistä kolmesta laista johdettiin kaasujen yleinen tilanyhtälö. Mieti miten voisit havainnollistaa kutakin kaasulakia esim. kotoa löytyvien välineiden avulla?