Приклад закону Чарльза

Газовий закон Чарльза або закон постійного тиску є ще одним із законів газу, проголошений Гей-Люссаком, який випустив роботу Жака Шарля, опубліковану близько 20 р. років тому.

Закон Чарльза передбачає поведінку маси газу, коли тиск залишається постійним, а температура та об’єм змінюються.

Закон Чарльза виражається так:

При постійному тиску об’єм газу прямо пропорційний зміні його температури.

Постійний тиск: стосується того факту, що тиск, який газ чинить на стінки контейнера, не буде змінюватися протягом усього досвіду.

Обсяг: газ займає займаний простір, загалом він вважається ємністю зі стінками, які не деформуються, і кришка якої працює як плунжер.

Температура: Це збільшення або втрата тепла, яким зазнає газ під час експерименту. Якщо температура підвищується, об’єм збільшується. При зниженні температури обсяг також зменшується.

Алгебраїчно закон Чарльза виражається такою формулою:

де:

V = об'єм газу

T = температура газу

k = константа пропорційності для цієї маси газу.

Це означає, що для даної маси газу, при постійному тиску, зв’язок між об’ємом і величиною коливання температури завжди матиме однакове співвідношення пропорційності, представлене константою k:

Отже, коли константа визначена, ми можемо обчислити будь-яке з інших значень з інших відомих даних:

3 приклади закону Чарльза, що застосовуються до проблем:

Приклад 1: Обчисліть новий об’єм, якщо в ємності є маса газу, що займає об’єм 1,3 л, при температурі 280 К. Обчисліть об’єм при досягненні температури 303 К.

В₁ = 1,3 л.
Т₁ = 280 тис
В₂ = ?
Т₂ = 303 тис

Підстановка значень:

Новий об’єм при 303 К становить 1,41 літра.

Приклад 2. Якщо у нас є газ, який займає 2,4 літра при 10 градусах Цельсія, обчисліть кінцеву температуру, якщо в кінці він займає 2,15 літра.

В₁ = 2,4 л
Т₁ = 10 °С = 283 К
В₂ = 2,15 л
Т₂ = ?

Підстановка значень:

Нова температура становить 253 К, що дорівнює -20 ° С.

Приклад 3. Маємо газ, початкова температура якого дорівнює 328 К, кінцевий об’єм — 3,75 л, а константа відношення — 0,00885.

В₁ = ?
Т₁ = 328 тис
В₂ = 3,75 л
Т₂ = ?
k = 0,00885

Підстановка значень:

Щоб дізнатися початковий обсяг:

Початковий обсяг 2,90 л.

Щоб дізнатися кінцеву температуру:

Кінцева температура складе 423 К, що дорівнює 150 ° С.