Hvordan påvirker ændringer i temperaturen volumen af ​​en gas?

Ved konstant tryk er volumenet af en given masse af en ideel gas direkte proportional med dens absolutte temperatur.

Her er hvad det betyder i enklere termer:

* Direkte proportionalitet: Når temperaturen på en gas øges, øges dens volumen forholdsmæssigt. På samme måde, når temperaturen falder, falder volumenet forholdsmæssigt.

* absolut temperatur: Vi taler om temperatur målt i Kelvin (K). Kelvin starter ved Absolute Zero, det punkt, hvor al molekylær bevægelse stopper. For at konvertere fra Celsius (° C) til Kelvin (K) skal du bruge formlen:K =° C + 273.15

* Konstant tryk: Denne lov gælder kun, hvis gasens tryk forbliver konstant.

hvordan det fungerer:

Forestil dig en ballon fyldt med luft. Luftmolekylerne indeni bevæger sig konstant og kolliderer med ballonens vægge og skaber pres. Når du opvarmer ballonen, bevæger luftmolekylerne sig hurtigere. De kolliderer med ballonvæggene hyppigere og med større kraft. Denne øgede kraft udvider ballonen og øger dens volumen.

Matematisk repræsentation:

Charles lov kan udtrykkes matematisk som:

V₁/t₁ =v₂/t₂

Hvor:

* V₁ er det oprindelige bind

* T₁ er den oprindelige temperatur i Kelvin

* V₂ er det endelige bind

* T₂ er den endelige temperatur i Kelvin

Eksempel:

Lad os sige, at du har en ballon med et volumen på 1 liter ved en temperatur på 20 ° C (293,15 K). Du opvarmer ballonen til 40 ° C (313,15 K). Hvad er det nye bind?

Brug af Charles lov:

1 L / 293.15 K =V₂ / 313.15 K

Løsning for V₂, vi får:

V₂ ≈ 1,07 L

Så ballonens volumen øges til ca. 1,07 liter, når temperaturen stiger fra 20 ° C til 40 ° C.

Vigtig note:

Charles lov er en ideel gaslov og gælder for ideelle gasser. Ægte gasser kan afvige fra denne opførsel ved meget høje tryk eller lave temperaturer.