Esimerkki Kaarlen laista

Charlesin kaasulaki tai jatkuvan paineen laki on toinen kaasulakista, esitti Gay-Lussac, joka julkaisi Jacques Charlesin teoksen, joka julkaistiin noin 20 vuotta aiemmin.

Charlesin laki ennustaa kaasumassan käyttäytymisen, kun paine pysyy vakiona ja lämpötila ja tilavuus vaihtelevat.

Charlesin laki on seuraava:

Vakiopaineessa kaasun tilavuus on suoraan verrannollinen sen lämpötilan muutokseen.

Jatkuva paine: viittaa siihen, että paine, jonka kaasu aiheuttaa säiliön seinämiin, ei vaihtele koko kokemuksen ajan.

Äänenvoimakkuus: se on miehitetty tila, jonka kaasu vie, yleensä sitä pidetään säiliönä, jonka seinät eivät muutu ja jonka kansi toimii kuin mäntä.

Lämpötila: Se on lämmön lisääntyminen tai menetys, jonka kaasu kokee kokeilun aikana. Jos lämpötila nousee, äänenvoimakkuus kasvaa. Jos lämpötila laskee, myös tilavuus pienenee.

Kaarlen laki ilmaistaan ​​algebrallisesti seuraavalla kaavalla:

Missä:

V = kaasutilavuus

T = kaasun lämpötila

k = suhteellisuusvakio tälle kaasumassalle.

Tämä tarkoittaa, että tietyllä kaasumassalla vakiopaineessa tilavuuden ja kaasun suhde lämpötilavaihteluilla on aina sama suhteellisuussuhde, jota edustaa vakio k:

Joten kun vakio on määritetty, voimme laskea minkä tahansa muun arvon muista tunnetuista tiedoista:

3 Esimerkkejä Charlesin laista sovellettiin ongelmiin:

Esimerkki 1: Laske uusi tilavuus, jos astiassa on kaasumassa, jonka tilavuus on 1,3 litraa, lämpötilassa 280 K. Laske tilavuus saavuttaessasi 303 K: n lämpötilan.

V₁ = 1,3 l.
T₁ = 280 K
V₂ = ?
T₂ = 303 K

Korvaavat arvot:

Uusi tilavuus 303 K: ssa on 1,41 litraa.

Esimerkki 2. Jos meillä on kaasu, joka vie 2,4 litraa 10 celsiusasteessa, laske lopullinen lämpötila, jos lopussa se on 2,15 litraa.

V₁ = 2,4 l
T₁ = 10 ° C = 283 K
V₂ = 2,15 l
T₂ = ?

Korvaavat arvot:

Uusi lämpötila on 253 K, joka on -20 ° C.

Esimerkki 3. Meillä on kaasu, jonka alkulämpötila on 328 K, sen lopullinen tilavuus on 3,75 l ja suhdevakio 0,00885.

V₁ = ?
T₁ = 328 K.
V₂ = 3,75 l
T₂ = ?
k = 0,00885

Korvaavat arvot:

Alkuperäisen volyymin tunteminen:

Alkuperäinen tilavuus on 2,90 l.

Lopullisen lämpötilan tunteminen:

Lopullinen lämpötila on 423 K, joka on yhtä suuri kuin 150 ° C.