Jacques Charles는 1787 년에 고정 된 양의 가스가 주어지면 가스 샘플의 부피가 압력이 일정하게 유지되면 온도에 따라 선형으로 상승한다는 것을 발견했습니다. 온도는이 법의 결과로 태어났습니다. 켈빈은 온도 측정 장치입니다. 찰스의 법칙에 따르면 :
이상적인 가스의 부피는 일정한 압력에서 절대 온도에 비례합니다. 건조 가스 샘플에 대한 압력이 일정하게 유지되면 켈빈 온도와 부피는 직접 비율로 표현됩니다.
찰스의 법칙은 무엇입니까?
양의 법칙으로 알려진 Charles의 법칙은 온도가 상승함에 따라 가스가 어떻게 확장되는지 설명합니다. 반면에 온도가 감소하면 부피가 감소합니다. 두 가지 다른 상황에서 물질을 비교할 때 위의 진술에서 다음을 쓸 수 있습니다.
결과적으로, v =kt. 법은 두 가지 다른 상황에서 동등한 물질을 비교할 때 종종 v =kt로 표현됩니다.
이 방정식은 가스의 절대 온도가 상승 할 때 가스의 부피가 비례 적으로 상승 함을 보여줍니다. 다시 말해서 Charles의 법칙은 이상적인 가스 법의 변형입니다. 이 법은 일정한 압력으로 유지되지만 온도와 양이 다양한 이상적인 가스에 적용됩니다.
주어진 온도 (Gay-Numbers에 따르면 266.66 ° C)에서 Lussac 또는 273.15 ° C에서 Charles의 법칙은 가스의 양이 0으로 감소 할 것이라는 것을 암시하는 것으로 보입니다. 가스는 실온에서 에너지가 없기 때문에 분자는 움직일 수 없습니다. Charles의 연구에 따르면, 단단하고 빠른 양의 가스 양은 1273 (현재 1273.15)에 의해 자라거나 감소합니다. 1 ° C마다 0 ° C에서 일정한 압력 하에서 온도가 감소합니다.
.그래프-
특정 양의 가스에 대한 일정한 압력으로 표시된 부피 대 온도 그래프는 아래에 나와 있습니다. 그래프에서 볼 수 있듯이 온도가 상승함에 따라 부피가 증가하고 그 반대도 마찬가지입니다. 결과적으로, 일정한 압력에서, 찰스의 법칙에 의해 언급 된 바와 같이, 부피는 온도에 직접 비례합니다.
y 축은 부피를 나타내며 x 축은 온도를 나타냅니다. 그래프는 긍정적 인 경사면으로 원점을 통과하는 직선입니다. 선 방정식은 v =kt이며 찰스의 법률의 방정식입니다. 라인의 경사는 k입니다. 온도가 0 Kelvin에 접근함에 따라 볼륨도 마찬가지입니다. 그래프에 따르면 0 Kelvin에서 이상적인 가스의 양도 0입니다.
아래 차트는 다양한 압력으로 표시 될 수 있습니다. 아래 그래프에서 네 개의 별도 라인을 볼 수 있습니다. 선은 모두 같은 압력을받습니다. Isobars는 일정한 압력으로 그려진 선입니다.
온도가 0에 도달함에 따라 각 선은 0 부피로 수렴됩니다. 또한, 선은 감지되면 (X 축을 향해) 압력이 증가하여 안쪽으로 미끄러 져 들어갑니다. 이것은 압력이 증가함에 따라 k 값의 감소 때문입니다. 각 라인이 273.15 ° C에서 수렴하는 것을 제외하고는 아래 다이어그램에서도 마찬가지입니다.
일상 생활
열기구 - 에어 풍선은 근본적으로 작동합니다. 가방이나 봉투, 승객 바구니 및 프로판과 같은 연료 공급으로 구성됩니다. 연료가 발화 될 때 봉투 내부의 공기가 가열됩니다. Charles의 법칙에 따르면 열기가 확대됩니다. 공기의 온도가 상승함에 따라 공기의 부피도 상승하여 밀도가 떨어집니다. 결과적으로 봉투는 주변 공기보다 가볍습니다. 더 가벼운 봉투는 부력에 의해 공기로 추진되며 날아갑니다.
인간 폐 - 폐는 호흡에 중요한 역할을하는 해면 공기로 가득 찬 기관입니다. 폐가 넓어지면 공기가 들어오고 수축하면 공기가 흘러 나옵니다. 공기의 온도는 겨울에 떨어집니다. 결과적으로 신체 내부의 공기 온도도 떨어집니다. Charles의 법률에 따르면 볼륨은 온도에 직접 비례합니다. 결과적으로 온도가 상승함에 따라 공기 부피가 감소합니다. 그것은 폐가 줄어들면서 추운 겨울에는 조깅과 같은 신체 활동을 어렵게 만듭니다.
수영장 플로트 - 우리는 모두 수영 훈련 중에 어린이로 수영장 플로트를 사용했습니다. 공기는 수영장 플로트를 채우는 데 사용되므로 물보다 밀도가 훨씬 적습니다. 수영 내부의 공기 온도가 떨어지므로 내부의 공기가 줄어 듭니다. 더운 여름에는 물이 상당히 따뜻해지면 반대 행동이 표시됩니다. 내부의 공기 온도가 뜨거운 부위에서 떠 오르면 과도하게 팽창됩니다.
결론
책의 법칙은 Charles의 법의 또 다른 이름입니다. 가스의 양과 온도 사이의 관계는 법에 의해 설명됩니다. 그러나 완벽한 가스에만 적용된다는 점에서 특정 제한 사항이 있습니다. 고온에서 실제 가스와 동시에 낮은 압력에 적합합니다.
