チャールズの法律とは何ですか？

チャールズの法則は、ガスの体積と温度の関係について説明しています。この法律は、フランスの化学者ジョセフ・ルイス・ゲイ・ロサックによってフランスの科学者ジャック・チャールズに称賛されました。簡単に言えば、圧力が一定のままであれば、ガスの体積をその温度で割ることは定数に等しくなります。理想的なガス方程式、pv = nrtから推測できます。ここで、pは圧力、vは体積、nはガスのモル数、rは理想的なガス定数、tはケルビン温度です。方程式の書き換え、v/t =（nr/p）。 pは一定であるため、v/t =（定数）。

比率は定数v/t = kに等しいため、同じガスの新しい温度と体積はv ₁ /t = kを記述できます。この物理的な関係は理想的なガスには当てはまりますが、粒子サイズと相互作用型の力が考慮されていないため、現実の世界では数学的偏差が発生します。それにもかかわらず、温度が高く、圧力が低い場合、PARTICLEボリュームは重要ではありません。同様に、圧力が低いため、粒子は遠く離れています。これにより、粒子間の力の相互作用が減り、距離の平方とともに減少し、重要ではありません。

チャールズの法律は単純ですが、多くの日常の観察を説明しています。生地の酵母は、二酸化炭素ガスの小さな泡を放ちます。その生地を焼くと泡が膨張し、より軽くてふわふわしたペストリーを与えます。ボイラーで水を加熱すると、蒸気エンジンを駆動し、教室を暖かく保つために使用される広大な蒸気が生成されます。ガソリン駆動型の自動車エンジンは燃料を燃焼させ、燃焼ガスを膨張させる途方もない熱を生成して、クランクシャフトを回して車両に電力を供給するピストンを駆動します。

チャールズの法則は、人がボトルやビールやソーダの缶を開けるたびに実証されています。これらの飲料の容器は、その内部に二酸化炭素を加圧されています。 a缶や飲み物のボトルは冷たく、上部を開くと、ガスの膨張はほとんどありません。暑い温度で同じ飲料を使用すると、二酸化炭素ガスははるかに拡大します。これにより、コンテンツの一部が缶から、消費者に撃たれる可能性があります。

チャールズの法則が光を当てることができるもう1つの単純なアプリケーションは、バルーンの詰め物です。ボリューム（v）、密度（d）、質量（m）は、関係に従います。d= m/v。再配置はv = m/dになります。これをチャールズの法則v/t =（定数）に置き換えると、m/dt =（定数）が与えられます。この法律の変更は、バルーンがガスで満たされ、温度が低下すると密度が増加すると述べています。バルーンが風船内の空気と同様の密度がある点に到達した場合、風船はさらに上昇しません。