Learning Objective

  • Stat Charles’ Lov og dens underliggende antagelser

Form

  • absolut zerothe teoretiske lavest mulige temperatur, ved en international aftale, absolut nul er defineret som 0 K på Kelvin-skalaen, og som -273.,15° på Celsius-skalaen
  • Charles’ lawat konstant pres, og den mængde af en given masse af en ideal gas stiger eller falder med samme faktor som dens temperatur på det absolutte temperatur-skala (dvs gas udvider sig når temperaturen stiger)

Charles’ og Fyr-Lussac ‘s Lov

Charles’ Lov beskriver forholdet mellem volumen og temperaturen af en gas. Loven blev først udgivet af Joseph Louis Gay-Lussac i 1802, men han refereres ikke-offentliggjorte arbejde ved Jac .ues Charles fra omkring 1787., Denne lov fastslår, at ved konstant tryk øges eller falder volumenet af en given masse af en ideel gas med samme faktor som dens temperatur (i Kelvin); med andre ord er temperatur og volumen direkte proportional. Udtalte matematisk, at dette forhold er:

\frac {V_1}{T_1}=\frac{V_2}{T_2}

Interactive: Temperatur-Volumen RelationshipThis model indeholder gas molekyler på venstre side og en barriere, der bevæger sig, når mængden af gas, der udvider eller kontrakter, for at holde trykket konstant. Kør modellen og ændre temperaturen., Hvorfor bevæger barrieren sig, når temperaturen ændres? (Bemærk: Selvom atomerne i denne model er i et fladt plan, beregnes volumen ved hjælp af 0,1 nm som dybden af beholderen.)

Eksempel

V vs. T Plot og Charles’ Lov

Charles’ og Gay–Lussac ‘ s LawA visuelle udtryk af loven af Charles og Gay-Lussac, specielt et diagram over den mængde af en mole af en ideal gas som en funktion af dens temperatur på forskellige konstant pres.,

Ekstrapolation til Nul Volumen

Hvis en gas kontrakter 1/273 af dens volumen for hver grad af køling, bør kontrakt til nul volumen ved en temperatur på -273°C; dette er den lavest mulige temperatur i universet, kendt som absolut nul. Denne ekstrapolering af Charles ‘ lov var det første bevis på betydningen af denne temperatur.

Hvorfor har tomterne til forskellige tryk forskellige skråninger?,

Jo lavere en gas’ pres, jo større volumen (boyles Lov), så ved lave belastninger, den brøkdel \frac{V}{273}, vil have en større værdi, og derfor skal gassen “kontrakt hurtigere” for at nå nul, volumen, når den begynder volumen er større.

CharlesDiscusses forholdet mellem volumen og temperaturen i en gas, og forklarer, hvordan man løser problemer ved hjælp af Charles’ Lov.