Példa Károly törvényére

Charles gáztörvénye vagy az állandó nyomás törvénye a gáztörvények egyike, Gay-Lussac hangoztatta, aki ismertette Jacques Charles 20 körül megjelent művét évvel azelőtt.

Károly törvénye megjósolja a gáztömeg viselkedését, amikor a nyomás állandó marad, és a hőmérséklet és a térfogat változó.

Károly törvénye a következőképpen szól:

Állandó nyomáson a gáz térfogata egyenesen arányos a hőmérsékletének változásával.

Állandó nyomás: arra a tényre utal, hogy az a nyomás, amelyet a gáz gyakorol a tartály falaira, a tapasztalatok során nem változik.

Hangerő: ez a gáz által elfoglalt hely, általában tartálynak tekinthető, amelynek falai nem deformálódnak, és amelynek fedele úgy működik, mint egy dugattyú.

Hőfok: A kísérlet során a gáz hőnövekedése vagy vesztesége megy keresztül. Ha a hőmérséklet emelkedik, a térfogat növekszik. Ha a hőmérséklet csökken, a térfogat is csökken.

Algebra szempontból a Károly-törvényt a következő képlettel fejezzük ki:

Hol:

V = gázmennyiség

T = a gáz hőmérséklete

k = az arányosság állandója ennek a gáztömegnek.

Ez azt jelenti, hogy egy adott gáztömeg esetén állandó nyomáson a térfogat és a térfogat közötti kapcsolat A hőmérséklet-változásoknak mindig ugyanaz az arányossági viszonyuk, amelyet az állandó képvisel k:

Tehát az állandó meghatározása után kiszámíthatjuk a többi értéket a többi ismert adatból:

3 Példák Károly törvényére a problémákra:

1. példa: Számítsa ki az új térfogatot, ha egy tartályban 1,3 liter térfogatú gáztömeg van 280 K hőmérsékleten. Számolja ki a térfogatot, amikor eléri a 303 K hőmérsékletet.

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

Helyettesítő értékek:

Az új térfogat 303 K hőmérsékleten 1,41 liter.

2. példa. Ha van olyan gázunk, amely 2,4 litert foglal el 10 Celsius fokon, akkor számítsa ki a végső hőmérsékletet, ha a végén ez 2,15 litert foglal el.

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

Helyettesítő értékek:

Az új hőmérséklet 253 K, ami egyenlő -20 ° C-mal.

3. példa. Van olyan gázunk, amelynek kezdeti hőmérséklete 328 K, végtérfogata 3,75 l, arányállandója pedig 0,00885.

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

Helyettesítő értékek:

A kezdeti kötet ismerete:

A kezdeti térfogat 2,90 l.

A végső hőmérséklet megismerése:

A végső hőmérséklet 423 K lesz, ami 150 ° C-nak felel meg.