Ποια είναι η άμεση σχέση μεταξύ όγκου και θερμοκρασίας ενός ιδανικού δείγματος αερίου;
Νόμος του Charles δηλώνει ότι σε συνεχή πίεση, ο όγκος μιας δεδομένης μάζας ενός ιδανικού αερίου είναι άμεσα ανάλογος με την απόλυτη θερμοκρασία του. Αυτό σημαίνει ότι:
* Καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία, ο όγκος αυξάνεται αναλογικά.
* Καθώς η θερμοκρασία μειώνεται, ο όγκος μειώνεται αναλογικά.
Μαθηματικά, ο νόμος του Charles μπορεί να εκπροσωπηθεί ως:
V₁/t₁ =v₂/t₂
όπου:
* Το V₁ είναι ο αρχικός τόμος
* Το T₁ είναι η αρχική απόλυτη θερμοκρασία
* Το V₂ είναι ο τελικός τόμος
* Το T₂ είναι η τελική απόλυτη θερμοκρασία
Σημαντική σημείωση: Η θερμοκρασία πρέπει να εκφράζεται στο Kelvin (k) για αυτή την εξίσωση στην εργασία.
Παράδειγμα:
Εάν ένα δείγμα αερίου έχει όγκο 2 λίτρων στους 27 ° C (300 K) και η θερμοκρασία αυξάνεται στους 54 ° C (327 K), ο νέος όγκος μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας το νόμο του Charles:
V₂ =(v₁ * t₂) / t₁ =(2 L * 327 k) / 300 k =2,18 l
Επομένως, ο όγκος του αερίου αυξάνεται σε 2,18 λίτρα όταν η θερμοκρασία αυξάνεται στους 54 ° C.
Συμπερασματικά, ο νόμος του Charles περιγράφει την άμεση σχέση μεταξύ του όγκου και της θερμοκρασίας ενός ιδανικού αερίου, όπου η αύξηση της θερμοκρασίας οδηγεί σε αναλογική αύξηση του όγκου και αντίστροφα
