Закон Шарля
Закон Шарля описывает, как изменяется давление данной массы газа при постоянном объёме: при нагревании давление растёт, а при охлаждении уменьшается пропорционально абсолютной температуре.
Формула закона
Для двух состояний газа закон записывают так:
Здесь \(p_1\) и \(p_2\) — давления газа, а \(T_1\) и \(T_2\) — абсолютные температуры в первом и втором состояниях. Температуру необходимо измерять в кельвинах: \(T=t+273\), где \(t\) — температура в градусах Цельсия. Поэтому нельзя подставлять в формулу значения температуры, выраженные только в градусах Цельсия.
Газ находится в закрытом сосуде постоянного объёма. Его температура увеличилась с \(300\ \mathrm{K}\) до \(600\ \mathrm{K}\). По закону Шарля давление увеличится в \(\frac{600}{300}=2\) раза. Если сначала оно было \(100\ \mathrm{kPa}\), после нагревания станет \(200\ \mathrm{kPa}\).
В школьной физикаға названия иногда используют по-разному. Здесь закон Шарля означает зависимость давления от температуры при постоянном объёме. Закон Гей-Люссака обычно связывает объём и абсолютную температуру при постоянном давлении. Главное — определить, какая величина остаётся постоянной.
Как изменится давление газа в герметичном сосуде постоянного объёма, если абсолютную температуру увеличить в 3 раза?
Главное
- При постоянном объёме давление газа прямо пропорционально абсолютной температуре.
- Основная формула: \(\frac{p_1}{T_1}=\frac{p_2}{T_2}\); температуру подставляют только в кельвинах.
- Нагревание газа в закрытом сосуде повышает давление, охлаждение — понижает.