Primer Charlesovega zakona

Charlesov plinski zakon ali zakon stalnega tlaka je še en izmed plinskih zakonov, razglasil Gay-Lussac, ki je izdal delo Jacquesa Charlesa, objavljeno okoli 20. let prej.

Charlesov zakon napoveduje obnašanje mase plina, ko tlak ostane konstanten, temperatura in prostornina pa se spreminjata.

Charlesov zakon je naveden takole:

Pri konstantnem tlaku je prostornina plina neposredno sorazmerna s spremembo njegove temperature.

Stalni pritisk: se nanaša na dejstvo, da se tlak, ki ga plin izvaja na stene posode, ne bo spreminjal skozi celotno izkušnjo.

Glasnost: plin zaseda zaseden prostor, na splošno velja za posodo s stenami, ki se ne deformirajo in katerega pokrov deluje kot bat.

temperatura: To je povečanje ali izguba toplote, ki ji je plin podvržen med eksperimentiranjem. Če se temperatura dvigne, se volumen poveča. Če se temperatura zniža, se zmanjša tudi glasnost.

Algebraično je Charlesov zakon izražen z naslednjo formulo:

Kje:

V = prostornina plina

T = temperatura plina

k = konstanta sorazmernosti za to maso plina.

To pomeni, da je za dano maso plina pri konstantnem tlaku razmerje med prostornino in temperaturne razlike, bodo vedno imele enako razmerje sorazmernosti, ki ga predstavlja konstanta k:

Torej, ko je konstanta določena, lahko izračunamo katero koli od drugih vrednosti iz drugih znanih podatkov:

3 primeri Charlesovega zakona, ki se uporabljajo za težave:

Primer 1: Izračunajte novo prostornino, če je v posodi masa plina, ki zavzema prostornino 1,3 litra, pri temperaturi 280 K. Izračunajte prostornino, ko dosežete temperaturo 303 K.

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

Nadomestne vrednosti:

Nova prostornina pri 303 K je 1,41 litra.

Primer 2. Če imamo plin, ki pri 10 stopinjah Celzija zavzema 2,4 litra, izračunajte končno temperaturo, če na koncu zaseda 2,15 litra.

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

Nadomestne vrednosti:

Nova temperatura je 253 K, kar je enako -20 °C.

Primer 3. Imamo plin, katerega začetna temperatura je 328 K, njegova končna prostornina je 3,75 l in njegova konstanta razmerja je 0,00885.

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

Nadomestne vrednosti:

Če želite izvedeti začetni volumen:

Začetna prostornina je 2,90 l.

Če želite izvedeti končno temperaturo:

Končna temperatura bo 423 K, kar je enako 150 ° C.