Hvilke ligningen er Charles 'lov?
Det er fire observerbare egenskaper for et gass: trykk, temperatur, vekt og volum. Charles 'lov, også kjent som Gay-Lussac lov eller Charles' og Gay-Lussac lov, definerer forholdet mellom to av disse egenskapene: temperatur og volum. Loven sier at de to er direkte proporsjonal for ideelle gasser når de to andre egenskaper er konstant.
Historien om Charles 'lov
Påvirket av økningen i populariteten av varmluftsballonger, Jacques Charles undersøkt kompressibilitet av gasser i 1780-årene. Sine eksperimenter ble bygget på Robert Boyle arbeid nesten et århundre tidligere definert som forholdet mellom volumet og trykket av en gass. Imidlertid Charles var opptatt av forholdet mellom volum og temperatur av en gass. Mens Charles utførte den opprinnelige arbeid, det var en annen fransk vitenskapsmann, Joseph-Louis Gay-Lussac, som bekreftet Charles 'upubliserte resultater og publiserte sine funn i 1802.
Charles 'lov
Charles lov sier at ved en konstant masse og trykk, volumet av en gass er direkte proporsjonal med den absolutte temperatur. Med andre ord, hvis temperaturen av en gass stiger, så vil dens volum. Omvendt, hvis temperaturen av en gass avtar, så vil dens volum. Charles 'lov kan angis som volum tilsvarer temperatur ganger en konstant: V = Tk.
Den konstante representerer helningen av forholdet og er forskjellig for hver gass. Loven gjelder bare for ideelle gasser, som er i samsvar med det ved alle temperaturer og trykk. Men virkelige gasser også i samsvar med loven på de fleste temperaturer og trykk. Den eneste forskjellen er en merkbar avvik som den virkelige gass avkjøles og nærmer seg sitt kondensasjon punkt.
Ved hjelp av Charles 'lov
Charles 'lov brukes vanligvis i form av et forhold, slik at du kan løse for en ukjent variabel. I denne form er den gass opprinnelige volum dividert med den opprinnelige temperatur som er lik gass endelige volum dividert med sin slutt-temperatur: Vi / Ti = Vf / Tf. Hvis tre variabler er kjent, kan du krysse formere å løse for den fjerde.
For eksempel, hvis en gass har en initial volum på 3,0 liter og en utgangstemperatur på 350 grader Kelvin, kan man bestemme dets sluttvolum hvis det blir avkjølt til 250 grader Kelvin: 3G / 350K = X / 250K. Ved å løse for "X", kan du bestemme at gassen endelige volum ville være 2,14 liter.
Grunnlag for Charles 'lov
Temperaturen er rett og slett et mål på hastigheten som et objekts molekyler vibrere. Den varmere et objekt er, desto raskere molekylene vil vibrere. Derfor, etter som temperaturen av en gass øker, øker også hastigheten ved hvilken molekylene er vibrerende. Som molekylene vibrere raskere, treffer de veggene i beholderen oftere, øke trykket. For å holde dette trykk konstant, må volumet av gassen økes. Denne utvidelse gir mer plass for molekylene til å bevege seg, og dermed bringe frekvensen for kollisjoner tilbake til dens opprinnelige nivå.