Przykład prawa Karola

Prawo gazowe Charlesa lub prawo stałego ciśnienia, to kolejne z praw gazowych, ogłoszony przez Gay-Lussaca, który wydał dzieło Jacquesa Charlesa, wydane około 20 lata przed.

Prawo Charlesa przewiduje zachowanie się masy gazu, gdy ciśnienie pozostaje stałe, a temperatura i objętość zmieniają się.

Prawo Karola brzmi następująco:

Przy stałym ciśnieniu objętość gazu jest wprost proporcjonalna do zmiany jego temperatury.

Stałe ciśnienie: odnosi się do faktu, że ciśnienie wywierane przez gaz na ścianki pojemnika nie będzie się zmieniać podczas doświadczenia.

Tom: jest to zajęta przestrzeń, którą zajmuje gaz, ogólnie uważa się, że jest to pojemnik o ściankach, które nie odkształcają się, a którego pokrywa działa jak tłok.

Temperatura: Jest to wzrost lub utrata ciepła, jakiemu podlega gaz podczas eksperymentu. Wraz ze wzrostem temperatury zwiększa się objętość. Jeśli temperatura spada, zmniejsza się również objętość.

Algebraicznie prawo Karola wyraża się następującym wzorem:

Gdzie:

V = objętość gazu

T = temperatura gazu

k = stała proporcjonalności dla tej masy gazu.

Oznacza to, że dla danej masy gazu, przy stałym ciśnieniu, zależność między objętością a zmiany temperatury zawsze będą miały tę samą proporcjonalność, reprezentowaną przez stałą k:

Tak więc po ustaleniu stałej możemy obliczyć dowolną inną wartość z innych znanych danych:

3 Przykłady prawa Karola zastosowanego do problemów:

Przykład 1: Oblicz nową objętość, jeśli w pojemniku znajduje się masa gazu, która zajmuje objętość 1,3 litra, w temperaturze 280 K. Oblicz objętość po osiągnięciu temperatury 303 K.

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

Wartości zastępcze:

Nowa objętość przy 303 K wynosi 1,41 litra.

Przykład 2. Jeśli mamy gaz zajmujący 2,4 litra przy 10 stopniach Celsjusza, oblicz temperaturę końcową, jeśli na końcu zajmuje 2,15 litra.

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

Wartości zastępcze:

Nowa temperatura to 253 K, co odpowiada -20°C.

Przykład 3. Mamy gaz, którego temperatura początkowa wynosi 328 K, objętość końcowa 3,75 l, a stała proporcji 0,00885.

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

Wartości zastępcze:

Aby poznać objętość początkową:

Początkowa objętość to 2,90 l.

Aby poznać ostateczną temperaturę:

Ostateczna temperatura wyniesie 423 K, co jest równe 150 ° C.