Influenciado pelo aumento da popularidade dos balões de ar quente , Jacques Charles investigou a compressibilidade dos gases na década de 1780 . Seus experimentos foram construídos sobre a obra de Robert Boyle quase um século antes que definiu a relação entre o volume ea pressão de um gás . No entanto , Charles estava interessado na relação entre o volume e a temperatura de um gás . Enquanto Charles realizou a obra original, que era outro cientista francês , Joseph -Louis Gay -Lussac , que verificaram " resultados não publicados e publicou suas descobertas em 1802
Charles Charles Lei
Lei Charles afirma que , a uma massa e uma pressão constante , o volume de gás é directamente proporcional à temperatura absoluta . Em outras palavras , se a temperatura de um gás aumenta, assim que o seu volume . Inversamente , se a temperatura de um gás diminui , assim que o seu volume . Lei de Charles pode ser definido como o volume é igual a vezes de temperatura constante .: V = Tk
A constante representa a inclinação da relação e é diferente para cada gás. A lei só se aplica aos gases ideais , que estão de acordo com ele em todas as temperaturas e pressões. No entanto, os gases reais também em conformidade com a lei na maioria das temperaturas e pressões . A única diferença é um desvio perceptível como o gás real, esfria e se aproxima de seu ponto de condensação.
Usando ' Lei
Charles Charles Lei é normalmente usado em termos de uma relação , o que lhe permite calcular uma variável desconhecida. Nesta forma , o volume inicial do gás dividido pela sua temperatura inicial é igual ao volume final do gás dividido pela sua temperatura final : Vi /Ti = Vf /Tf . Se três variáveis são conhecidos , você pode cruzar multiplicar para resolver para o quarto .
Por exemplo, se um gás tem um volume inicial de 3,0 litros e uma temperatura inicial de 350 graus Kelvin , você pode determinar seu volume final se for arrefecido a 250 graus Kelvin : 3G /350K = X /250K . Ao resolver por "X ", você pode determinar que o volume final do gás seria 2,14 litros .
Base para a Lei de Charles
A temperatura é simplesmente uma medida de velocidade em que as moléculas de um objecto vibrar . Quanto mais quente um objeto , mais rápido suas moléculas irá vibrar . Portanto , como a temperatura de um gás aumenta, o mesmo acontece com a velocidade a que as suas moléculas estão a vibrar . Como as moléculas vibrar mais rápido, eles atacam as paredes do recipiente com mais freqüência, aumentando a pressão . Para manter esta pressão constante , o volume do gás deve ser expandido . Essa expansão oferece mais espaço para as moléculas que se movem, trazendo assim a frequência de colisões de volta ao seu nível inicial .