Charleso įstatymo pavyzdys

Charleso dujų įstatymas arba pastovaus slėgio įstatymas yra dar vienas iš dujų dėsnių, išsakė Gay-Lussac, išleidęs Jacques'o Charleso darbą, paskelbtą apie 20 m. metų prieš.

Charleso įstatymas numato dujų masės elgesį, kai slėgis išlieka pastovus, o temperatūra ir tūris kinta.

Charleso įstatymas yra toks:

Esant pastoviam slėgiui, dujų tūris yra tiesiogiai proporcingas jų temperatūros pokyčiui.

Nuolatinis spaudimas: reiškia faktą, kad slėgis, kurį dujos daro ant talpyklos sienelių, nesikeičia per visą patirtį.

Apimtis: tai yra užimta erdvė, kurią užima dujos, apskritai tai laikoma talpa, kurios sienelės nesideformuoja ir kurios dangtis veikia kaip stūmoklis.

Temperatūra: Tai yra šilumos padidėjimas arba praradimas, kurį dujos patiria eksperimentavimo metu. Jei temperatūra pakyla, tūris didėja. Jei temperatūra mažėja, mažėja ir tūris.

Algebriškai Charleso dėsnis išreiškiamas tokia formule:

Kur:

V = dujų tūris

T = dujų temperatūra

k = tos dujų masės proporcingumo konstanta.

Tai reiškia, kad tam tikrai dujų masei, esant pastoviam slėgiui, santykis tarp tūrio ir temperatūros svyravimai, visada turės tą patį proporcingumo ryšį, pavaizduotą konstanta k:

Taigi, kai nustatoma konstanta, galime apskaičiuoti bet kurią kitą vertę iš kitų žinomų duomenų:

3 Karlo dėsnio, taikomo problemoms, pavyzdžiai:

1 pavyzdys: Apskaičiuokite naują tūrį, jei inde yra 1,3 litro tūrio dujų masė, esant 280 K temperatūrai. Apskaičiuokite tūrį pasiekus 303 K temperatūrą.

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

Pakeičiančios reikšmės:

Naujasis tūris esant 303 K yra 1,41 litro.

2 pavyzdys. Jei turime dujų, kurios 10 laipsnių Celsijaus temperatūroje užima 2,4 litro, apskaičiuokite galutinę temperatūrą, jei pabaigoje jos užima 2,15 litro.

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

Pakeičiančios reikšmės:

Naujoji temperatūra yra 253 K, tai lygi –20 °C.

3 pavyzdys. Turime dujas, kurių pradinė temperatūra 328 K, galutinis tūris – 3,75 l, o santykio konstanta – 0,00885.

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

Pakeičiančios reikšmės:

Norėdami sužinoti pradinį tomą:

Pradinis tūris 2,90 l.

Norėdami sužinoti galutinę temperatūrą:

Galutinė temperatūra bus 423 K, tai yra 150 ° C.