찰스의 법칙 수학적으로 다음과 같이 표현할 수 있습니다.
v₁/t₁ =v₂/t₂
어디:
* v of는 가스의 초기 부피입니다
* t of는 가스의 초기 온도입니다
* v of는 가스의 최종 부피입니다
* t of는 가스의 최종 온도입니다
설명 :
가스를 가열하면 분자는 운동 에너지를 얻고 더 빨리 움직입니다. 이 증가 된 움직임으로 인해 분자는 용기 벽과 더 자주 그리고 더 큰 힘으로 충돌하게됩니다. 일정한 압력을 유지하려면 용기가 팽창하여 가스의 부피를 증가시켜야합니다.
중요한 고려 사항 :
* 일정한 압력 : 찰스의 법칙은 가스의 압력이 일정하게 유지 될 때만 적용됩니다. 압력이 변하면 부피와 온도의 관계가 다릅니다.
* 온도 스케일 : 온도는 섭씨 (° C) 또는 화씨 (° F)가 아닌 켈빈 (k)에서 측정해야합니다. Zero Kelvin (절대 0)은 모든 분자 운동이 중단되는 이론적 지점입니다.
* 이상적인 가스 행동 : Charles의 법칙은 가스가 이상적으로 행동한다고 가정하는 단순화 된 모델입니다. 실제 가스는 고압과 저온에서 이상적인 행동에서 벗어납니다.
예 :
* 풍선 내부의 공기가 가열되어 뜨거운 공기 풍선이 상승합니다. 이것은 공기의 양을 증가시켜 주변 공기보다 밀도가 낮아서 풍선이 떠 다니게합니다.
* 운전으로 타이어가 가열되면 타이어 내부의 공기가 팽창하여 압력이 증가합니다. 그렇기 때문에 타이어 압력이 추울 때 압력을 확인하는 것이 중요합니다.
화학, 물리 및 공학을 포함한 다양한 분야에서 부피와 온도의 관계를 이해하는 것이 중요합니다.
