Πώς επηρεάζει η μεταβολή της θερμοκρασίας όγκος αερίου;
Σε σταθερή πίεση, ο όγκος ενός ιδανικού αερίου είναι ανάλογος με την απόλυτη θερμοκρασία του.
Ακολουθεί μια κατανομή του τρόπου λειτουργίας αυτού:
* Θέρμανση αερίου: Όταν θερμαίνετε ένα αέριο, αυξάνετε την κινητική ενέργεια των μορίων του. Αυτό σημαίνει ότι τα μόρια κινούνται ταχύτερα και συγκρούονται συχνότερα με τους τοίχους του δοχείου τους. Καθώς τα μόρια χτύπησαν τους τοίχους με περισσότερη δύναμη, ασκούν περισσότερη πίεση. Για να διατηρηθεί η σταθερή πίεση, ο όγκος του αερίου πρέπει να επεκταθεί.
* Ψύξη αερίου: Αντίθετα, όταν δροσίζετε ένα αέριο, μειώνετε την κινητική ενέργεια των μορίων του. Τα μόρια κινούνται πιο αργά και συγκρούονται λιγότερο συχνά με τους τοίχους. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα χαμηλότερη πίεση. Για να διατηρηθεί η σταθερή πίεση, ο όγκος του αερίου πρέπει να συστέλλεται.
Μαθηματικά, ο νόμος του Charles εκφράζεται ως:
V₁/t₁ =v₂/t₂
Οπου:
* V₁ =αρχικός όγκος του αερίου
* T₁ =αρχική απόλυτη θερμοκρασία του αερίου (στο Kelvin)
* V₂ =τελικός όγκος του αερίου
* T₂ =τελική απόλυτη θερμοκρασία του αερίου (στο Kelvin)
Σημαντική σημείωση:
* απόλυτη θερμοκρασία: Χρησιμοποιείτε πάντα την κλίμακα Kelvin για θερμοκρασία όταν εργάζεστε με τους νόμους περί αερίου. Ο Kelvin ξεκινά από το Absolute Zero (-273.15 ° C), όπου η μοριακή κίνηση θεωρητικά σταματά.
* Ιδανική συμπεριφορά αερίου: Ο νόμος του Charles ισχύει για τα ιδανικά αέρια, η οποία είναι μια θεωρητική έννοια. Τα πραγματικά αέρια αποκλίνουν από την ιδανική συμπεριφορά σε υψηλές πιέσεις και χαμηλές θερμοκρασίες.
Συνοπτικά:
* Η αύξηση της θερμοκρασίας οδηγεί σε αυξημένο όγκο αερίου σε σταθερή πίεση.
* Η μείωση της θερμοκρασίας οδηγεί σε μειωμένο όγκο αερίου σε σταθερή πίεση.
