lärandemål

  • State Charles’ Law och dess underliggande antaganden

villkor

  • absolut noll den teoretiska lägsta möjliga temperaturen; enligt internationell överenskommelse definieras absolut noll som 0 K på kelvinskalan och as -273.,15° på Celsius-skalan
  • Charles ’lawat konstant tryck, volymen av en given massa av en idealisk gas ökar eller minskar med samma faktor som dess temperatur på den absoluta temperaturskalan (dvs gas expanderar när temperaturen ökar)

Charles’ och Guy-Lussacs lag

Charles’ lag beskriver förhållandet mellan gasens volym och temperatur. Lagen publicerades först av Joseph Louis Gay-Lussac 1802, men han refererade opublicerat arbete av Jacques Charles från omkring 1787., Denna lag säger att vid konstant tryck ökar eller minskar volymen av en given massa av en idealisk gas med samma faktor som dess temperatur (i Kelvin); med andra ord är temperatur och volym direkt proportionell. Uttryckt matematiskt är detta förhållande:

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

Interactive: förhållandet mellan temperatur och Volymdenna modell innehåller gasmolekyler på vänster sida och en barriär som rör sig när gasvolymen expanderar eller kontraherar, vilket håller trycket konstant. Kör modellen och ändra temperaturen., Varför rör barriären när temperaturen ändras? (Obs! även om atomerna i denna modell är i ett plant plan beräknas volymen med 0,1 nm som behållarens djup.)

exempel

V VS t Plot och Charles’ lag

Charles’ och Gay–Lussacs Lagett visuellt uttryck för lagen om Charles och Gay-Lussac; specifikt ett diagram över lagen om volym av en mol av en idealisk gas som en funktion av dess temperatur vid olika konstanta tryck.,

extrapolering till Nollvolym

om en gas kontrakt med 1/273 av dess volym för varje grad av kylning, bör det kontrakt till noll volym vid en temperatur av -273°C; Detta är den lägsta möjliga temperaturen i universum, känd som absolut noll. Denna extrapolering av Charles lag var det första beviset på betydelsen av denna temperatur.

Varför har tomterna för olika tryck olika backar?,

ju lägre ett gastryck desto större är volymen (Boyles lag), så vid låga tryck kommer fraktionen \frac{v}{273} att ha ett större värde.därför måste gasen ”kontrahera snabbare” för att nå nollvolymen när startvolymen är större.

Charlesdiskuterar förhållandet mellan volym och temperatur hos en gas och förklarar hur man löser problem med Charles’ lag.