Dobře. Jeden z plynových zákonů, na který byste se mohli setkat, se jmenuje Charles Law a Charlesův zákon vytvořil Jacque Charles ve Francii v 19. století. A objevil, že objem dané hmotnosti plynu je přímo úměrný jeho kelvinové teplotě při konstantním tlaku. Existují dvě věci, o které se chcete ujistit, že to víte, nebo si všimnete, když čtete tento zákon o plynu. Jedním z nich je teplota kelvinu, kde se ujistíte, že naše teplota je vždy vždy v kelvinech, jinak se pokazíme odpovězte při řešení tohoto Charlesova zákona a také si chcete všimnout jeho neustálého tlaku. Takže dvě proměnné, které se mění, jsou objem a objem a teplota. Dobře, to jsou dvě proměnné, se kterými máme co do činění.
Řekněme tedy, že máme dva kanystry. Jsou v tom, všimněte si, že jsou pod stejným tlakem. Takže v této nádobě máme tlak plynu. Známe normální teplotu a tlak a pak je vlastně zahřejeme. Dobře. Takže nyní „zvyšujeme kinetickou energii. Tyto plynné částice se nyní pohybují rychlejší rychlostí a jsou schopné, pokud se chceme ujistit, že tlak je konstantní. Ve skutečnosti to budou tlačit na vrchol této věci a ve skutečnosti se zvětšuje objem. Takže pokud si všimnete, vztah mezi teplotou a objemem, jak zvyšujeme teplotu, také zvyšujeme objem, pokud je tlak konstantní. Dobře?
Takže, Charlesův zákon, jeho vztah je – máme přímý vztah, jak je uvedeno ve skutečném zákoně, a nyní ho můžeme matematicky rovnat. Objem jeden nad děleno teplotou jednoho se rovná objemu druhého děleno teplotou druhého scénáře. Takže toto je ve skutečnosti Charlesův zákon matematicky. Pokud byste vytvořili graf, bude mít Charlesův zákon nulový kelvin a my budeme mít nulový objem, protože je to nulový kelvin, nic se nepohybuje a objem plynu bude ve skutečnosti nula a zvyšuje se jako t ten druhý se také zvyšuje. Takže budete mít lineární vztah, který vypadá takto. Jak se zvyšuje teplota, zvyšuje se také objem plynu. Zvyšuje se také. Také jak se teplota snižuje, objem plynu se ve skutečnosti zmenšuje. Pojďme vlastně udělat demonstraci, která ukazuje tento.
Dobře. Takže tady mám svíčku plovoucí ve vodě. Zapálím tu svíčku. Nejprve si nasadím ochranné brýle. A udělejme to. Dobře. V pořádku. Chci to sem dát, abych byl v bezpečí. Ujistěte se, že nic nespálím. Dobře, tak co se děje, vzduchové částice kolem této svíčky se vlastně zahřívají, dobře. Takže se znovu rozpínají. Chystám se to zachytit, chytím to. Chystám se dát tuto sklenici na tuto svíčku a to, co uděláme, bude nakonec zhasnutí, protože to všechno kyslíku v této skleněné nádobě zmizí. bude vyčerpán. Takže když se spotřebuje, svíčka zhasne. A všimněte si, že když zhasla, uvnitř nádoby se zvýšil velký objem vodní hladiny. Proč se to stalo? Protože když svíčka zhasla , teplota plynných částic uvnitř ga – uvnitř této skleněné komory ve skutečnosti poklesla a to způsobilo, že teplota – plynné částice měly ve skutečnosti nižší objem. Protože plynné částice měly nižší objem, měly, tento objem musel být nahrazen něco. A bylo to nahrazeno vodou dole. Takže voda je ve skutečnosti schopna nasát do skleněné nádoby, aby nahradila ten objem, který se poté ztratil kvůli poklesu teploty.
Dobře. dělá problém, který byste mohli vidět ve třídě. Dobře. něco, co byste mohli vidět ve třídě, sundám si brýle, brýle. Už je nepotřebuji. Plyn o teplotě 40 stupňů Celsia zaujímá objem 2,32 litru. Pokud se teplota zvýší na 75 stupňů Celsia, jaký bude nový objem, pokud bude tlak konstantní. Takže mám co do činění s teplotou a objemem. Takže vím, že je to Charlesův zákon. Charlesův zákon se zabývá teplotou a objemem. Dobře. Zabývá se také teplotou v kelvinech. Takže se chci ujistit, že změním tyto teploty na kelvin. Vědět, že můj vzorec je v1 nad t1, se rovná v2 nad t2. První objem, se kterým se budeme zabývat, je 2,32 litru. První teplota je 40 stupňů Celsia. K tomu přidáme 273 a dostaneme 313 kelvinů a pak náš druhý objem je, nevíme. To je to, co hledáme. To je to, co hledáme. Naše druhá teplota je „Jen to rychle zapnu. Naše druhá teplota je 75 stupňů Celsia. K tomu přidáme 273 a dostaneme dva, 348 kelvinů.“ Vynásobíme 348 krát 232 děleno 313, dostaneme náš nový objem, který je 2,58 litrů, a uvidíme, jestli to má smysl, dobře?
Takže jsme zvýšili teplotu. Šli jsme z 313 na 348, co stane se objem? Mělo by se také zvýšit, což se stalo. 2.32 se zvýšil na dosud 2,58 litrů. Matematicky je to správné. Doufejme tedy, že všechny tyto ukázky, grafy a problém vám pomohou pochopit, že Charl – jak Charlesův zákon funguje.