Okej. En av de gaslagar som du kan stöta på kallas Charles Law, och Charles Law bildades av Jacque Charles i Frankrike på 1800-talet. Och han upptäckte att volymen för en given massa av en gas är direkt proportionell mot dess kelvin-temperatur vid konstant tryck. Det finns två saker som du vill se till att du vet eller om du märker när du läser denna gaslag. En är kelvin temperaturen där du ser till att vår temperatur alltid alltid är i kelvin eller annars kommer vi att få fel svara när du behandlar denna Charles-lag och du vill också märka att den är ett konstant tryck. Så två variabler som förändras är volym och volym och temperatur. Okej, det är de två variablerna vi har att göra med.
Så låt oss säga att vi har två kapslar. De är på detta, märker att de har samma tryck. Så detta, den här kapseln har vi gastryck. Vi känner till normal temperatur och tryck och sedan värmer vi upp det. Okej. Så nu ökar vi den kinetiska energin. Dessa gaspartiklar rör sig nu i snabbare takt och de kan, om vi vill se till att trycket är konstant. De kommer faktiskt att pressa mot detta toppen av den här saken och flyttar faktiskt och gör volymen större. Så om du märker, förhållandet mellan temperatur och volym när vi ökar temperaturen, ökar vi också volymen så länge trycket är konstant. Okej?
Så, Charles lag, dess förhållande är – vi har ett direkt förhållande som anges i den faktiska lagen och vi kan nu faktiskt göra det matematiskt lika. Volym ett över dividerat med temperaturen på en är lika med volymen för den andra dividerat med temperaturen i det andra scenariot. Så detta är faktiskt Charles lag matematiskt. Om du skulle skapa ett diagram är grafen för Charles lag noll kelvin och vi kommer att ha noll volym eftersom det är noll kelvin, inget rör sig och volymen på en gas kommer faktiskt att vara noll, och det ökar som t han ökar också. Så du kommer att ha ett linjärt förhållande som ser ut så här. När temperaturen ökar så ökar gasens volym. Den ökar också. Även när temperaturen minskar minskar gasens volym faktiskt. Låt oss göra en demonstration som visar detta.
Okej. Så här har jag ett ljus som flyter i lite vatten. Jag tänder ljuset. Låt mig bara sätta på skyddsglasögon först. Och låt oss göra det. Okej. OK. Jag ska lägga in det här bara för att vara säker. Se till att jag inte bränner ner något. Okej, så vad händer, luftpartiklarna runt det här ljuset värms upp, okej. Så de expanderar. Jag ska fånga det här, jag ska fånga det här. Jag kommer att sätta detta glas ovanpå det här ljuset och vad det här kommer att göra kommer att sluta slockna eftersom det går till allt syre i den här glasbehållaren kommer att försvinna. Det kommer kommer att förbrukas. Så när ljuset slocknar kommer det att slockna. Och märk, när det slocknade steg mycket av volymen i vattennivån inuti kapseln. Varför hände det nu? För när ljuset slocknade , temperaturen på gaspartiklarna inuti gatan inuti denna glaskammare sjönk faktiskt och det gjorde att temp- gaspartiklarna faktiskt hade en lägre volym. Eftersom gaspartiklarna hade en lägre volym, hade de, den volymen fick ersättas med något. Och det ersattes av vattnet i botten. Så vattnet kan faktiskt sugas in i glasbehållaren för att ersätta den volym som sedan förlorades på grund av temperaturfallet.
Okej. Så låt ” s gör ett problem som du kan se i klassen. Okej. något som du kanske ser i klassen jag tar av mig glasögonen. Jag behöver dem inte längre. En gas vid 40 grader celsius upptar en volym vid 2,32 liter. Om temperaturen höjs till 75 grader celsius, vad blir den nya volymen om trycket är konstant. Så jag har att göra med temperatur och volym. Så jag vet i mitt huvud att det är Charles lag. Charles lag handlar om temperatur och volym. Okej. Det handlar också om temperaturen i kelvin. Så jag vill se till att jag ändrar dessa temperaturer till kelvin. Så att veta att min formel är v1 över t1 är lika med v2 över t2. Den första volymen som vi ska hantera är 2,32 liter. Den första temperaturen är 40 grader celsius. Vi lägger till 273 till det och vi får 313 kelvin och sedan är vår andra volym, vi vet inte. Det är vad vi letar efter. Det är vad vi letar efter. Vår andra temperatur är att jag bara kommer att sätta på den här riktigt snabbt. Vår andra temperatur är 75 grader celsius. Vi kommer att lägga till 273 till det och vi får två, 348 kelvin. Vi korsar multiplicera 348 gånger 232 dividerat med 313, vi får vår nya volym som är 2,58 liter och låt oss se om det är vettigt, okej?
Så vi ökade temperaturen. Vi gick från 313 till 348, vad är kommer att hända med volymen? Det bör också öka som det gjorde. 2.32 ökade till nu 2,58 liter. Så matematiskt är detta korrekt. Så förhoppningsvis hjälper alla dessa, demonstrationen, graferna och problemet dig att förstå att Charl hur Charles lag fungerar.