Ako vyriešiť problém so zákonom o plyne

zákonom plyne

Karlov zákon je zvláštnym prípadom zákona o ideálnom plyne, v ktorom je tlak plynu konštantný. Charlesov zákon hovorí, že objem je úmerný absolútnej teplote plynu pri konštantnom tlaku. Zdvojnásobenie teploty plynu zdvojnásobí jeho objem, pokiaľ sa tlak a množstvo plynu nezmenia. Tento príklad problému ukazuje, ako využiť Charlesov zákon na vyriešenie problému so zákonom o plyne.

Charlesov príklad problému

600 ml vzorky dusíka sa zahrieva na konštantný tlak z 27 ° C na 77 ° C. Aký je výsledný objem?
Riešenie:


Prvým krokom pri riešení problémov so zákonom o plyne by mal byť prevod všetkých teplôt na absolútne teploty. Inými slovami, ak je teplota uvedená v stupňoch Celzia alebo Fahrenheita, prevedie sa na Kelvin. Toto je najčastejšie miesto, kde sa pri tomto druhu domácich úloh vyskytujú chyby.
TK = 273 + ° C
Ti = počiatočná teplota = 27 ° C
T i K = 273 + 27
T i K = 300 K
Tf = konečná teplota = 77 ° C
T f K = 273 + 77
T f K = 350 K
ďalším krokom je použitie Charlesovho zákona na vyhľadanie konečného zväzku. Charles Law je vyjadrený takto:
V i/T i = V f/T f
v ktorom
V i a T i sú počiatočné množstvo a teplota
Vf a Tf je konečný objem a teplota
Vyriešte rovnicu pre V f:
V f = V i T f/T i
zadajte známe hodnoty a vyriešte pre V f .
V f = (600 ml) (350 K)/(300 K)
Vf = 700 ml
Odpoveď:
Konečný objem po zahriatí je 700 ml.

Ďalšie príklady Charlesovho zákona

Ak sa Charlesov zákon javí ako nepodstatný pre situácie v skutočnom živote, zamyslite sa znova! Tu je niekoľko príkladov, kde sa hrá Karlov zákon. Po porozumení základov zákona budete vedieť, čo môžete očakávať v širokej škále situácií v reálnom svete. Vedieť, ako vyriešiť problém s Charlesovým zákonom, môžete predvídať a dokonca začať plánovať nové vynálezy.

  • Ak si vezmete basketbal v chladný deň, lopta sa s poklesom teploty trochu zmenší. To je prípad aj nafúknutého predmetu a vysvetľuje, prečo je dobré skontrolovať tlak v pneumatike auta, keď teplota klesne.
  • Ak nafúknete plaveckého bazéna v horúcom dni, môže sa na slnku nafúknuť a prasknúť.
  • Vyskakovacie morčacie teplomery sú založené na Karlovom zákone. Pri varení moriaka sa plyn vo vnútri teplomera rozpína, až kým nedokáže „prasknúť“ z banky.

Príklady ďalších zákonov o plyne

Charlesov zákon je len jedným zo zvláštnych prípadov zákona o ideálnom plyne, ktorý môže vzniknúť. Každý zo zákonov je pomenovaný pre osobu, ktorá ho formuluje. Je dobré vedieť rozlišovať zákony o plyne a pre každý citovať príklady.