Закон Шарля
Закон Шарля описывает зависимость давления данной массы газа от его абсолютной температуры при постоянном объёме: при нагревании давление увеличивается, а при охлаждении уменьшается.
Формула закона
Для двух состояний газа закон записывают так:
Здесь \(p_1\) и \(p_2\) — давления газа, а \(T_1\) и \(T_2\) — его абсолютные температуры в первом и втором состояниях. Температуру необходимо выражать в кельвинах: \(T=t+273\), где \(t\) — температура в градусах Цельсия. Связь между давлением, объёмом и температурой также следует из уравнения состояния идеального газа.
Газ в герметичном сосуде нагрели от \(300\ \mathrm{К}\) до \(600\ \mathrm{К}\). Его объём не изменился. По формуле \(p_2=p_1\frac{T_2}{T_1}=p_1\frac{600}{300}=2p_1\). Значит, давление увеличилось в два раза.
В закон Шарля нельзя подставлять температуру в градусах Цельсия. Например, \(20\ ^\circ\mathrm{C}\) — это \(293\ \mathrm{К}\), а не \(20\ \mathrm{К}\). Также закон Шарля отличается от закона Гей—Люссака: там постоянным является давление, а изменяются объём и температура.
Во сколько раз изменится давление газа при постоянном объёме, если абсолютную температуру увеличить в 3 раза?
Главное
- Закон Шарля применяют к данной массе газа при постоянном объёме.
- Давление прямо пропорционально абсолютной температуре: \(p/T=\mathrm{const}\).
- Температуру в расчётах переводят из градусов Цельсия в кельвины.