Charle의 법률 또는 양의 법칙은 1787 년 Jacques-Alexandre-Cesar Charles에 의해 공식화되었습니다. 법은 압력이 일정 할 때 가스의 부피가 온도에 직접 다르다고 말합니다. 법은 v로 표현되며, 여기서 V는 부피이고 t는 온도입니다. 법은 열기구, 타이어 및 자동차 엔진에서 가스의 행동을 설명하는 데 사용됩니다.
Charle의 법률 정의
Charle의 법칙에 따르면 압력을 일정하게 유지할 때 가스의 부피는 온도 에 따라 직접 다릅니다. Charle의 법률 방정식은 다음과 같이 표시 될 수 있습니다
v
여기서 v는 가스의 부피를 나타내고 t는 온도를 나타냅니다.
법은 볼륨이 온도와 공유하는 선형 관계를 지시합니다. 온도는 전통적으로 SI 온도 단위 인 Kelvin에서 측정됩니다.
1783 년 6 월 조셉과 에티엔 몽고 피어가 열기로 30 피트의 풍선을 팽창시켜 공기 중에 부유하게 만들었습니다. 거대한 곡선형 봉투는 잔디와 흙으로 재건하기 전에 공중에서 1.5 마일을 여행했습니다. 이 소식은 프랑스 전역에 퍼지는 데 오래 걸리지 않았습니다.
이 비행을 들었을 때 Jacques-Alexandre-Cesar Charles는 경이감을 느끼게되었고 자신의 풍선에 대해 비슷한 실험을하기로 결정했습니다 (그는 유명한 풍선 주의자, 당신이 함께 보지 못한 두 단어의 조합으로 알려져 있습니다).
Jacques Charles는 5 개의 풍선이 다른 가스로 채워진 간단한 실험을 수행했습니다. . 그런 다음 섭씨 80 도의 엄청나게 뜨거운 온도를 받았습니다. 그는 모두 균일하게 확장된다는 것을 발견했다.
Wiggle Wiggle Wiggle!
가스 압력은 충돌의 크기와 특정 지역에서 소비되는 힘에 비례합니다. 따라서 충돌이 많을수록 압력이 높아집니다. 중요한 발견은 가스 입자의 운동과 충돌 빈도가 가스의 온도에 의존한다는 것입니다. 이는 뜨거운 가스가 벽에 더 강하게 눌러 더 높은 압력을 생성한다는 것을 의미합니다. 이것은 게이-루이스의 법칙이라고합니다.
그러나 컨테이너의 부피가 단단하고 단순히 구속되거나 단순히 일정한 경우 온도가 증가함에 따라 압력이 증가한다는 것을 인식하는 것이 필수적입니다. 이것은 피스톤을 주기적으로 밀고 당기면 뜨거운 공기를 휘젓는 공기 펌프의 동작에서 분명합니다. 그러나 공정에서 펌핑되는 공 자체는 어떻습니까?
이 가열 가스와 접촉 할 때 부피가 증가합니다. 부피가 팽창하지 않기 때문에 볼이 팽창함에 따라 압력이 증가하고 증가하더라도 일정한 도약이 증가하여 일정한 값으로 제한됩니다. 고무는 점점 더 뜨거운 가스가 펌핑되고 짜릿한 입자가 튀어 나와 표면 내부를 밀어 바깥쪽으로 밀 으면서 고무가 팽창합니다. 그것은 찰스의 법칙에 정당하게 순종합니다.
위의 그래프에서 알 수 있듯이 Charles의 법칙은 또한 절대 온도 (0 k 또는 -273.15 c)를 정의하는 데 도움이됩니다. 표현에 따르면, 절대 온도는 가스의 부피가 0 인 온도입니다.
이것은 또한 헬륨 풍선이 더 차가운 온도에 노출 될 때 수축하는 경향이있는 이유를 설명합니다. 내부의 따뜻한 공기는 본능적으로 열역학의 법칙을 순종하고 외부의 추운 지역으로 분산됩니다. 따뜻한 공기의 출발은 차가운 공기 분자가 덜 흔들리고 공간이 줄어들면서 내부의 압력을 감소시킵니다. 간단히 말해서, 풍선 내부의 온도가 내려 오면 볼륨도 감소합니다.부풀린 타이어
이것은 정확히 응용 프로그램이 아니라 바이스이며 아마도 Charles의 법칙을 두 번째로 인용 한 적용 일 것입니다. Charles의 법칙은 교활한 여름 더위에 좌초 될 때 타이어에서 튀어 나온 부풀어 오른 튜브를 담당합니다. 외부의 급류 열은 꾸준히 튜브로 흐르고 점차 타이어가 팽창하여 완전히 기형 또는 튀어 나옵니다.
여름에 타이어를 정기적으로 점검하는 것이 좋습니다. 부주의와 지속적인 사이클링은 타이어가 추가 팽창에 노출되면 초에 터질 수 있기 때문에 매우 위험한 결과를 초래할 수 있습니다. 네, 감사합니다 찰스.
자동차
자동차의 엔진은 바로 위에 유체가 없거나 존재할 때 주기적으로 위아래로 밥을 위아래로 보는 일련의 일련의 늘어선 피스톤으로 구성됩니다. 피스톤의 끝은 크랭크 샤프트에 고유 한 방식으로 부착되어 상승과 하락이 샤프트를 회전시킵니다. 이 크랭크 샤프트의 반대쪽 끝은 자동차의 뒷바퀴에 연결되므로로드가 회전하면 휠도 회전합니다.
다시 말하지만, 찰스의 법칙은 행동의 두꺼운 것입니다. 피스톤은 연료 연소의 결과로 생성되는 가스에 의해 밀립니다. 연소는 막대한 양의 열을 생성합니다. 결과적으로, 온도가 솟아 오르고 변환 된 가스가 즉시 팽창하여 입자가 피스톤을 향해 질주합니다. 그들은 모든 힘으로 그들을 밀고 차량을 앞으로 밀어 넣습니다.
