Primjer Charlesova zakona

Charlesov zakon o plinu ili zakon stalnog tlaka, još je jedan od zakona o plinu, proglasio Gay-Lussac, koji je objavio djelo Jacquesa Charlesa, objavljeno oko 20 godine prije.

Charlesov zakon predviđa ponašanje mase plina kada tlak ostaje konstantan, a temperatura i volumen variraju.

Charlesov zakon naveden je kako slijedi:

Pri stalnom tlaku, volumen plina je izravno proporcionalan promjeni njegove temperature.

Stalni pritisak: odnosi se na činjenicu da se pritisak koji plin vrši na stijenke spremnika neće mijenjati tijekom iskustva.

Volumen: to je zauzeti prostor koji zauzima plin, općenito se smatra spremnikom sa zidovima koji se ne deformiraju i čiji poklopac radi poput klipa.

Temperatura: To je povećanje ili gubitak topline koji plin prolazi tijekom eksperimentiranja. Ako se temperatura povećava, volumen se povećava. Ako se temperatura smanji, smanjuje se i glasnoća.

Algebarski je Charlesov zakon izražen sljedećom formulom:

Gdje:

V = zapremina plina

T = temperatura plina

k = konstanta proporcionalnosti za tu masu plina.

To znači da je za datu masu plina, pri konstantnom tlaku, odnos zapremine i temperaturne varijacije, uvijek će imati isti odnos proporcionalnosti, predstavljen konstantom k:

Dakle, nakon što se utvrdi konstanta, možemo izračunati bilo koju drugu vrijednost iz ostalih poznatih podataka:

3 Primjeri Charlesova zakona primijenjenog na probleme:

Primjer 1: Izračunajte novu zapreminu ako se u posudi nalazi masa plina koja zauzima zapreminu od 1,3 litre, na temperaturi od 280 K. Izračunajte volumen pri postizanju temperature od 303 K.

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

Zamjena vrijednosti:

Nova zapremina na 303 K iznosi 1,41 litre.

Primjer 2. Ako imamo plin koji zauzima 2,4 litre na 10 Celzijevih stupnjeva, izračunajte konačnu temperaturu, ako na kraju zauzima 2,15 litara.

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

Zamjena vrijednosti:

Nova temperatura je 253 K, što je jednako -20 ° C.

Primjer 3. Imamo plin čija je početna temperatura 328 K, konačni volumen 3,75 l, a konstanta omjera 0,00885.

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

Zamjena vrijednosti:

Da biste znali početni volumen:

Početna količina je 2,90 l.

Da biste znali konačnu temperaturu:

Konačna temperatura bit će 423 K, što je jednako 150 ° C.