Jakie jest prawo Karola?

Prawo Charless opisuje związek między objętością a temperaturą gazu.Prawo przypisano francuskiemu naukowcom Jacquesowi Charlesowi przez chemika Josepha Louisa Gay-Lussaca, również z Francji.Mówiąc wprost, jeśli ciśnienie pozostanie stałe, objętość gazu podzielona przez jego temperaturę jest równa stałej.Można go wywnioskować z równania gazu idealnego, PV ' NRT, gdzie p jest ciśnieniem, v to objętość, n to liczba moli gazu, R jest idealną stałą gazu, a T jest temperaturą Kelvina.Przepisywanie równania, v/t ' (nr/p).Ponieważ P jest stały, v/t ' (stała).

Ponieważ stosunek jest równy stałej, v/t ' k, nową temperaturę i objętość dla tego samego gazu można zapisać v ₁ /t ₁ ' k, prowadząc do v/t ' v ₁ //T ₁ .Chociaż ten fizyczny związek dotyczy idealnego gazu, odchylenie matematyczne występują w świecie rzeczywistym, ponieważ wielkość cząstek i siły interaktywne nie zostały uwzględnione.Niemniej jednak, jeśli temperatura jest wysoka, a ciśnienie niskie, objętość cząstek staje się nieważna.Podobnie, ponieważ ciśnienie jest niskie, cząstki są daleko od siebie.To zmniejsza interakcję siły między cząsteczkami, która zmniejsza się wraz z kwadratem odległości, co czyni ją nieznaczącą.

Chociaż prawo szaratne jest proste, wyjaśnia wiele codziennych obserwacji.Drożdże w cieście wydzielają małe pęcherzyki gazu dwutlenku węgla.Pieczenie to ciasto rozszerza bąbelki, dając lżejsze i bardziej puszyste wypieki.Woda ogrzewania w kotle wytwarza ekspansywną parę, która służy do napędzania silników parowych i utrzymywania ciepła w klasach.Silnik samochodowy napędzany benzyną spala paliwo, wytwarzając ogromne ciepło, które rozszerza gazy spalinowe w celu napędzania tłoków, które obracają wał korbowy i zasilał pojazd.

Prawo Charless jest również wykazane, gdy osoba otwiera butelkę lub puszkę piwa lub sody.Pojemniki tych napojów mają w nich pod ciśnienie dwutlenku węgla.Jeśli puszka lub butelka napoju jest zimna, otwarcie góry powoduje bardzo niewielką ekspansję gazu.Przy tym samym napoju w gorącej temperaturze gaz dwutlenku węgla rozszerzy się w znacznie większym stopniu.Może to spowodować, że część zawartości zostanie wystrzelona z puszki i na konsumenta.

Kolejnym prostym zastosowaniem, w którym prawo Charless może rzucić trochę światła, jest wypełnienie balonu.Objętość (v), gęstość (d) i masa (m) są posłuszne relację, d ' m/v.Przegrupowanie daje v ' m/d.Zastąpienie tego prawem bez ostrej V/T ' (stała) daje m/dt ' (stała).Ta modyfikacja prawa mówi, że jeśli balon jest wypełniony gazem, a temperatura spadnie, gęstość wzrośnie.Jeśli balon osiągnie punkt, w którym powietrze zewnętrzne ma gęstość podobną do tego wewnątrz balonu, balon nie wzrośnie dalej.