Kārļa likuma piemērs

Kārļa gāzes likums jeb pastāvīga spiediena likums ir vēl viens no gāzes likumiem, izteica Gay-Lussac, kurš izdeva Žaka Čārlza darbu, kas publicēts ap 20. gadus iepriekš.

Čārlza likums paredz gāzes masas uzvedību, kad spiediens paliek nemainīgs un temperatūra un tilpums mainās.

Kārļa likums ir noteikts šādi:

Pastāvīgā spiedienā gāzes tilpums ir tieši proporcionāls tās temperatūras izmaiņām.

Pastāvīgs spiediens: attiecas uz faktu, ka spiediens, ko gāze rada uz tvertnes sienām, visu pieredzi nemainās.

Skaļums: tā ir aizņemtā telpa, ko aizņem gāze, kopumā to uzskata par konteineru ar sienām, kuras nedeformējas un kuras vāks darbojas kā virzulis.

Temperatūra: Tas ir siltuma pieaugums vai zudums, ko gāze piedzīvo eksperimenta laikā. Ja temperatūra paaugstinās, skaļums palielinās. Ja temperatūra pazeminās, samazinās arī tilpums.

Algebriski Kārļa likumu izsaka ar šādu formulu:

Kur:

V = gāzes tilpums

T = gāzes temperatūra

k = šīs gāzes masas proporcionalitātes konstante.

Tas nozīmē, ka noteiktai gāzes masai pastāvīgā spiedienā attiecība starp tilpumu un temperatūras svārstībām vienmēr būs tāda pati proporcionalitātes attiecība, ko attēlo konstante k:

Tātad, kad konstante ir noteikta, mēs varam aprēķināt jebkuru citu vērtību no citiem zināmajiem datiem:

3 Kārļa likuma piemēri, ko piemēro problēmām:

1. piemērs: Aprēķiniet jauno tilpumu, ja traukā ir gāzes masa, kas aizņem 1,3 litrus, 280 K temperatūrā. Aprēķiniet tilpumu, sasniedzot 303 K temperatūru.

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

Aizstājošās vērtības:

Jaunais tilpums pie 303 K ir 1,41 litrs.

2. piemērs. Ja mums ir gāze, kas pie 10 grādiem pēc Celsija aizņem 2,4 litrus, aprēķiniet galīgo temperatūru, ja beigās tā aizņem 2,15 litrus.

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

Aizstājošās vērtības:

Jaunā temperatūra ir 253 K, kas ir vienāda ar -20 ° C.

3. piemērs. Mums ir gāze, kuras sākotnējā temperatūra ir 328 K, tās galīgais tilpums ir 3,75 l, un tās attiecības konstante ir 0,00885.

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

Aizstājošās vērtības:

Lai uzzinātu sākotnējo apjomu:

Sākotnējais tilpums ir 2,90 l.

Lai uzzinātu galīgo temperatūru:

Galīgā temperatūra būs 423 K, kas ir vienāda ar 150 ° C.