Τι συμβαίνει με τον όγκο ενός αερίου εάν η θερμοκρασία του μειωθεί κατά 25 %;

Δεν μπορείτε να καθορίσετε την ακριβή αλλαγή του όγκου χωρίς να γνωρίζετε την αρχική θερμοκρασία και την πίεση του αερίου. Εδώ είναι γιατί:

Νόμος του Charles

Ο νόμος του Charles δηλώνει ότι ο όγκος ενός ιδανικού αερίου είναι άμεσα ανάλογος με την απόλυτη θερμοκρασία του, υποθέτοντας ότι η πίεση παραμένει σταθερή. Μαθηματικά:

* V₁/t₁ =v₂/t₂

Οπου:

* V₁ =αρχικός όγκος

* T₁ =αρχική απόλυτη θερμοκρασία (στο Kelvin)

* V₂ =τελικός τόμος

* T₂ =τελική απόλυτη θερμοκρασία (στο Kelvin)

Το ζήτημα:

* Μείωση της θερμοκρασίας: Η μείωση της θερμοκρασίας κατά 25% είναι σχετική. Εάν η αρχική θερμοκρασία είναι 100 Kelvin, μια μείωση κατά 25% είναι 25 Kelvin, φέρνοντας την τελική θερμοκρασία σε 75 Kelvin.

* απόλυτη θερμοκρασία: Ο νόμος του Charles συνεργάζεται με απόλυτη θερμοκρασία (Kelvin). Η μείωση κατά 25% του Κελσίου ή του Φαρενάιτ δεν μεταφράζεται απευθείας σε μείωση κατά 25% του Kelvin.

Παράδειγμα:

Ας υποθέσουμε ότι η αρχική θερμοκρασία του αερίου είναι 100 Kelvin και το μειώνουμε κατά 25% έως 75 Kelvin. Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε το νόμο του Charles για να βρούμε την αλλαγή του όγκου:

* V₁/100 =V₂/75

* V₂ =(75/100) * V₁

* V₂ =0.75 * V₁

Αυτό σημαίνει ότι ο όγκος θα μειωθεί κατά 25%.

Συμπέρασμα:

Η μείωση κατά 25% της θερμοκρασίας δεν είναι πάντα οδηγεί σε μείωση κατά 25% του όγκου. Η πραγματική μεταβολή του όγκου εξαρτάται από την αρχική θερμοκρασία και το συγκεκριμένο αέριο. Πρέπει να γνωρίζετε την αρχική θερμοκρασία (στο Kelvin) και την τελική θερμοκρασία (μετά τη μείωση του 25%) για να υπολογίσετε την μεταβολή του όγκου.