Пример закона Чарльза

Газовый закон Чарльза или Закон постоянного давления - еще один газовый закон, провозглашенный Гей-Люссаком, который сделал известные работы Жака Шарля, опубликовал около 20 лет назад.

Закон Чарльза предсказывает поведение массы газа, когда давление остается постоянным, а температура и объем меняются.

Закон Чарльза сформулирован следующим образом:

При постоянном давлении объем газа прямо пропорционален изменению его температуры.

Постоянное давление: это относится к тому факту, что давление, которое газ оказывает на стенки контейнера, не будет меняться на протяжении всего опыта.

Объем: это занимаемое пространство, которое занимает газ, обычно считается контейнером со стенками, которые не деформируются, и крышка которого работает как плунжер.

Температура: Это увеличение или потеря тепла, которому подвергается газ во время экспериментов. При повышении температуры объем увеличивается. При понижении температуры уменьшается и объем.

Алгебраически закон Чарльза выражается следующей формулой:

Где:

V = объем газа

T = температура газа

k = коэффициент пропорциональности для этой массы газа.

Это означает, что для данной массы газа при постоянном давлении соотношение между объемом и изменения температуры, всегда будут иметь одинаковое соотношение пропорциональности, представленное постоянной k:

Итак, как только константа определена, мы можем вычислить любые другие значения из других известных данных:

3 примера применения закона Чарльза к проблемам:

Пример 1: Рассчитайте новый объем, если в баллоне находится масса газа, которая занимает объем 1,3 литра, при температуре 280 К. Рассчитайте объем при достижении температуры 303 К.

V₁ = 1,3 л.
Т₁ = 280 К
V₂ = ?
Т₂ = 303 К

Подстановка значений:

Новый объем у 303 К составляет 1,41 литра.

Пример 2. Если у нас есть газ, который занимает 2,4 литра при 10 градусах Цельсия, рассчитайте конечную температуру, если в конце она занимает 2,15 литра.

V₁ = 2,4 л
Т₁ = 10 ° С = 283 К
V₂ = 2,15 л
Т₂ = ?

Подстановка значений:

Новая температура составляет 253 К, что равно -20 ° С.

Пример 3. У нас есть газ с начальной температурой 328 К, конечным объемом 3,75 л и константой соотношения 0,00885.

V₁ = ?
Т₁ = 328 К
V₂ = 3,75 л
Т₂ = ?
к = 0,00885

Подстановка значений:

Чтобы узнать начальный объем:

Начальный объем 2,90 л.

Чтобы узнать конечную температуру:

Конечная температура составит 423 К, что равно 150 ° С.