Karolio įstatymo pavyzdys

Charleso dujų įstatymas arba nuolatinio slėgio įstatymas yra dar vienas iš dujų įstatymų, išsakė Gay-Lussacas, kuris paskelbė apie 20-ies metų paskelbtą Jacqueso Charleso darbą metų anksčiau.

Karolio įstatymas numato dujų masės elgseną, kai slėgis išlieka pastovus, o temperatūra ir tūris skiriasi.

Karolio įstatymas yra išdėstytas taip:

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

Nuolatinis spaudimas: tai reiškia, kad slėgis, kurį dujos daro ant talpyklos sienų, patirtis nesikeis.

Tomas: tai užimta vieta, kurią užima dujos, paprastai ji laikoma talpykla, kurios sienos nesideformuoja ir kurios dangtis veikia kaip stūmoklis.

Temperatūra: Eksperimento metu dujos patiria šilumos padidėjimą ar praradimą. Jei temperatūra padidėja, tūris padidėja. Jei temperatūra sumažėja, sumažėja ir tūris.

Algebriniu požiūriu Karolio įstatymas išreiškiamas šia formule:

Kur:

V = dujų tūris

T = dujų temperatūra

k = tos dujų masės proporcingumo konstanta.

Tai reiškia, kad esant tam tikrai dujų masei esant pastoviam slėgiui, santykis tarp tūrio ir temperatūros svyravimai, proporcingumo santykis visada bus toks pat, kaip konstantos k:

Taigi, nustačius konstantą, galime apskaičiuoti bet kurią kitą vertę iš kitų žinomų duomenų:

3 Karolio įstatymo pavyzdžiai, taikomi problemoms:

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

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

Pakeičiamos vertės:

Naujas tūris esant 303 K yra 1,41 litro.

2 pavyzdys. Jei turime dujas, kurios užima 2,4 litro esant 10 laipsnių Celsijaus, apskaičiuokite galutinę temperatūrą, jei pabaigoje ji užima 2,15 litro.

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

Pakeičiamos vertės:

Nauja temperatūra yra 253 K, kuri lygi -20 ° C.

3 pavyzdys. Mes turime dujas, kurių pradinė temperatūra yra 328 K, jų galutinis tūris yra 3,75 l, o santykio konstanta yra 0,00885.

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

Pakeičiamos vertės:

Norėdami sužinoti pradinį tomą:

Pradinis tūris yra 2,90 l.

Norėdami sužinoti galutinę temperatūrą:

Galutinė temperatūra bus 423 K, kuri lygi 150 ° C.