찰스의 법칙은 무엇입니까?
Charles의 법칙은 가스의 부피와 온도의 관계를 설명합니다. 이 법은 프랑스의 화학자 조셉 루이스 게이 루이스 (Joseph Louis Gay-Lussac)에 의해 프랑스 과학자 자크 찰스 (Jacques Charles)에게 인정을 받았다. 간단히 말해서, 압력이 일정하게 유지되면 가스의 부피는 온도로 나눈 값이 상수와 같습니다. 이상적인 가스 방정식 인 pv = nrt에서 추론 할 수 있습니다. 여기서 p는 압력, v는 부피, n은 가스의 두부 수이고, R은 이상적인 가스 상수이고 t는 켈빈 온도입니다. 방정식 재 작성, v/t = (nr/p). p는 일정하기 때문에 v/t = (일정한).
비율은 상수, v/t = k와 같기 때문에 동일한 가스의 새로운 온도와 부피는 v 1 1 = k로 작성 될 수 있으며, v/t = v 1 /t 1 . 이러한 물리적 관계는 이상적인 가스에 대해 사실이지만, 입자 크기와 대화식 힘이 설명되지 않았기 때문에 실제 세계에서 수학적 편차가 발생합니다. 그럼에도 불구하고 온도가 높고 압력이 낮 으면 PArticle 부피는 중요하지 않습니다. 마찬가지로, 압력이 낮기 때문에 입자는 멀리 떨어져 있습니다. 이것은 입자 간의 힘 상호 작용을 줄이며 거리의 제곱에 따라 감소하여 무의미하게 만듭니다.
Charles의 법칙은 간단하지만 많은 일상적인 관찰을 설명합니다. 반죽의 효모는 이산화탄소 가스의 작은 거품을냅니다. 반죽을 베이킹하면 거품이 넓어지고 가볍고 푹신한 패스트리가 제공됩니다. 보일러의 난방은 넓은 증기를 생성하며,이 증기는 증기 엔진을 운전하고 교실을 따뜻하게 유지하는 데 사용됩니다. 가솔린 구동 자동차 엔진은 연료를 태워서 연소 가스를 확장하여 크랭크 샤프트를 돌리고 차량에 전원을 공급하는 피스톤을 구동합니다.
찰스의 법칙은 사람이 병이나 맥주 또는 소다 캔을 열 때마다 입증됩니다. 이 음료의 용기는 그 안에 이산화탄소를 가압했습니다. 경우 a캔이나 음료 한 병이 차갑고 가스 확장이 거의 없어도 최고의 결과를 낳습니다. 뜨거운 온도에서 동일한 음료를 사용하면 이산화탄소 가스가 훨씬 더 많이 확장됩니다. 이로 인해 일부 내용이 캔에서 소비자에게 촬영 될 수 있습니다.
Charles의 법칙이 약간의 빛을 흘릴 수있는 또 다른 간단한 응용 프로그램은 풍선을 채우는 것입니다. 부피 (v), 밀도 (d) 및 질량 (m)은 관계를 준수합니다, d = m/v. 재배치는 v = m/d를 제공합니다. 이것을 Charles의 법칙으로 대체하면 (상수) m/dt = (상수)가 제공됩니다. 이 법의 수정에 따르면 풍선에 가스가 채워지고 온도가 감소하면 밀도가 증가합니다. 풍선이 외부 공기가 풍선 내부와 비슷한 밀도를 갖는 지점에 도달하면 풍선이 더 높아지지 않을 것입니다.