Okay. En af de gaslove, som du måske støder på, hedder Charles Law, og Charles-loven blev dannet af Jacque Charles i Frankrig i 1800’erne. Og han opdagede, at volumenet af en given masse af en gas er direkte proportional med dens kelvin-temperatur ved konstant tryk. Der er to ting, som du vil sikre dig, at du ved, eller du lægger mærke til, når du læser denne gaslov. Den ene er kelvin-temperaturen, hvor du sørger for, at vores temperatur altid altid er i kelvin, ellers får vi det forkerte svar, når du beskæftiger dig med denne Charles-lov, og du vil også bemærke, at den er et konstant pres. Så to variabler, der ændrer sig, er volumen og volumen og temperatur. Okay, det er de to variabler, vi har at gøre med.
Så lad os sige, at vi har to beholdere. De er ved dette, bemærk, at de er under samme pres. Så dette, denne beholder, vi har gastryk. Vi kender normal temperatur og tryk, og så varmes det faktisk op. Okay. Så nu øger vi den kinetiske energi. Disse gaspartikler bevæger sig nu hurtigere, og de er i stand til, hvis vi vil sikre os, at trykket er konstant. De vil faktisk skubbe mod dette toppen af denne ting og faktisk bevæger sig og gør lydstyrken større. Så hvis du bemærker, at forholdet mellem temperatur og volumen, når vi øger temperaturen, øger vi også lydstyrken, så længe trykket er konstant. Okay?
Så, Charles lov, dens forhold er – vi har et direkte forhold som angivet i den faktiske lov, og vi kan nu faktisk gøre det matematisk lige. Volumen et over divideret med temperaturen på et er lig med volumenet af det andet divideret med temperaturen i det andet scenario. Så dette er faktisk Charles lov matematisk. Hvis du skulle lave en graf, er grafen for Charles lov på nul kelvin, og vi vil have nul volumen, fordi det er nul kelvin, intet bevæger sig, og volumenet af en gas vil faktisk være nul, og det stiger som t den anden øges også. Så du vil have et lineært forhold, der ser sådan ud. Når temperaturen stiger, øges gasens volumen. Den stiger også. Også når temperaturen falder, falder gasens volumen faktisk. Lad os faktisk lave en demonstration, der viser det her.
Okay. Så herovre har jeg et lys, der flyder i noget vand. Jeg tænder lyset. Lad mig bare sætte beskyttelsesbriller på. Og lad os gøre det. Okay. I orden. Jeg vil lægge dette her bare for at være sikkert. Sørg for, at jeg ikke brænder noget ned. Okay, så hvad sker der, luftpartiklerne omkring dette lys varmes faktisk op, okay. Så de udvider sig. Jeg fanger dette, jeg fanger dette. Jeg vil lægge dette glas oven på dette lys, og hvad det vil gøre, ender med at gå ud, fordi det går til alt iltet i denne glasbeholder vil forsvinde. Det er vil blive brugt op. Så når det bliver brugt op, vil lyset slukke. Og læg mærke til, at når det slukkede, steg en stor del af volumenet i vandstanden inde i beholderen. Hvorfor skete det nu? For når lyset slukkede , faldt temperaturen på gaspartiklerne inde i rummet inde i dette glaskammer, og det fik temp- gaspartiklerne faktisk havde et lavere volumen. Fordi gaspartiklerne havde et lavere volumen, havde de, at dette volumen måtte erstattes af noget. Og det blev erstattet af vandet i bunden. Så vandet kan faktisk suges ind i glasbeholderen for at erstatte det volumen, der derefter gik tabt på grund af temperaturfaldet.
Okay. Så lad ” s gør et problem, som du måske ser i klassen. Okay. noget, som du måske ser i klassen, jeg tager min brille af mine briller. Har ikke brug for dem mere. En gas ved 40 grader celsius optager et volumen på 2,32 liter. Hvis temperaturen hæves til 75 grader celsius, hvad vil det nye volumen være, hvis trykket er konstant. Så jeg har at gøre med temperatur og volumen. Så jeg ved i mit hoved, at det er Charles-loven. Charles lov beskæftiger sig med temperatur og volumen. Okay. Det beskæftiger sig også med temperatur i kelvin. Så jeg vil sørge for at ændre disse temperaturer til kelvin. Så at vide, at min formel er v1 over t1 er lig med v2 over t2. Det første volumen, vi skal håndtere, er 2,32 liter. Den første temperatur er 40 grader celsius. Vi tilføjer 273 til det, og vi får 313 kelvin, og så er vores andet volumen, vi ved det ikke. Det er det, vi leder efter. Det er det, vi leder efter. Vores anden temperatur er, at jeg bare tænder for dette rigtig hurtigt. Vores anden temperatur er 75 grader celsius. Vi tilføjer 273 til det, og vi får to, 348 kelvin. Vi krydser ganget 348 gange 232 divideret med 313, vi får vores nye volumen, der er 2,58 liter, og lad os se, om det giver mening, okay?
Så vi øgede temperaturen. Vi gik fra 313 til 348, hvad er vil ske med volumen? Det skulle også øges, som det gjorde. 2.32 steg til nu 2,58 liter. Så matematisk er dette korrekt. Så forhåbentlig hjælper alle disse, demonstrationen, graferne og problemet dig med at forstå, hvordan Charl-loven fungerer.