Ποια είναι η επίδραση της μεταβαλλόμενης θερμοκρασίας στον όγκο ένα σταθερό αέριο μάζας σε πίεση;

Η επίδραση της μεταβαλλόμενης θερμοκρασίας στον όγκο μιας σταθερής μάζας αερίου σε σταθερή πίεση περιγράφεται από τον νόμο του Charles .

Νόμος του Charles δηλώνει ότι ο όγκος ενός ιδανικού αερίου είναι άμεσα ανάλογος με την απόλυτη θερμοκρασία του όταν η πίεση διατηρείται σταθερή. Αυτό σημαίνει ότι καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία, ο όγκος του αερίου αυξάνεται επίσης και αντίστροφα.

Μαθηματική έκφραση:

V₁/t₁ =v₂/t₂

Οπου:

* Το V₁ είναι ο αρχικός τόμος

* Το T₁ είναι η αρχική απόλυτη θερμοκρασία (στο Kelvin)

* Το V₂ είναι ο τελικός τόμος

* Το T₂ είναι η τελική απόλυτη θερμοκρασία (στο Kelvin)

Επεξήγηση:

* Μοριακή κίνηση: Καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία, τα μόρια αερίου κερδίζουν κινητική ενέργεια και κινούνται ταχύτερα. Αυτή η αυξημένη κίνηση τους αναγκάζει να συγκρουστούν με τους τοίχους των εμπορευματοκιβωτίων συχνότερα και με μεγαλύτερη δύναμη.

* επέκταση: Για να διατηρηθεί η σταθερή πίεση, το δοχείο πρέπει να επεκταθεί για να φιλοξενήσει τις αυξημένες συγκρούσεις. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα αύξηση του όγκου.

Παράδειγμα:

Εάν έχετε ένα μπαλόνι γεμάτο αέρα σε θερμοκρασία δωματίου και θερμαίνετε το μπαλόνι, ο αέρας μέσα θα επεκταθεί, προκαλώντας το μπαλόνι να φουσκώσει περαιτέρω.

Σημαντική σημείωση:

* Ο νόμος του Charles ισχύει για τα ιδανικά αέρια. Τα πραγματικά αέρια παρουσιάζουν αποκλίσεις από την ιδανική συμπεριφορά σε υψηλές πιέσεις και χαμηλές θερμοκρασίες.

* Η θερμοκρασία πρέπει να είναι στο Kelvin (Κλίμακα απόλυτης θερμοκρασίας) για να ισχύει ο νόμος του Charles.