チャールズ・ローの意味は?
チャールズの法則は、与えられたガス質量の体積はその温度 (一定圧力でのケルビン) に正比例すると結論付けています。ガスの体積を V で表し、ガスの温度を T で表し、一定の圧力 P であると仮定します。シャルルの法則では、ガスが一定の圧力で正負の両方の方法で温度に応じて体積が変化します。
2 つの異なる状況下で資料を比較する場合、前のステートメントから次のように書くことができます:
V2/V1=T2/T1.
または、
V1.T2=V2.T1.
このシャルルの法則の式は、ガスの絶対温度が上昇すると、それに比例してガスの体積が増加することを示しています。
別の意味で、チャールズの法則は理想気体の法則の変形です。この法則は、さまざまな温度と体積で一定の圧力に保たれた理想気体に適用されます。
チャールズの法則の公式
チャールズの法則を述べる式は次のとおりです。
VI /TI=VF /TF.
ここで、VI は初期ボリュームを示します。
VF は最終巻の略です。
TI は初期絶対温度を示します。
TF は最終絶対温度を表します。
これらは華氏や摂氏ではなく、ケルビンで測定された絶対温度であることを理解することが重要です。
チャールズの法則の導出
チャールズの法則によれば、一定の圧力下では、一定量の乾燥気体の体積が絶対温度に正確に比例することがわかっています。以下はステートメントの表現です。
V∝T.
V と T は両方とも直接変化するため、定数 k を使用して V と T を等しくすることができます。
V/T =定数 =k.
この場合、k の値はガスの圧力、体積、および測定単位によって決まります。
V*T=k——-(1)
V1 と T1 を、それぞれ理想気体の開始体積と温度と考えてください。
したがって、チャールズの法則の式 (1) は次のように記述できます
V1/T1=k——-(2)
その後、ガスの温度を T2 に変更します。または、ボリュームが V2 に切り替わる場合は、書き込みます。
V2/T2=k——–(3)
上記の 2 つの方程式 (方程式 2 と 3) を等式にすると、
V1/T1=V2/T2.
または、
V1T2=V2T1.
一定量のガスを加熱する、つまり温度を上げると、体積も増加することがわかります。同様に、温度が低下すると、ガスの体積が減少します。温度が 1 度上昇するごとに、体積は摂氏 0 度での最初の体積の 1/273 ずつ増加します。
チャールズの法則を使用する状況では、前述のように、温度単位は摂氏や華氏ではなくケルビンでなければならないことに注意してください。絶対温度スケールは、ケルビン温度スケールとも呼ばれます。温度を摂氏からケルビンに変換するには、摂氏スケールごとに温度に 273 を掛けます。
チャールズの法則によれば、ガスの体積 (V) はその温度 (T) に正確に比例し、温度はケルビンでなければなりません。
1 ケルビン単位の温度変化は、1 摂氏度の温度変化に相当します。ケルビン 0 度は摂氏 -273 度、つまり「絶対零度」に等しいことに注意してください。
気体の質量と圧力が同じ場合、その密度は温度 (ケルビン) に反比例します。
チャールズの法則の実際の応用
実生活でのチャールズの法則の適用例
- Jacques Charles という科学者は、温度の上昇と温度の低下に伴い、ガスの体積がそれぞれ増加し、減少すると説明しました。彼は発見した法則を利用して観光用 (熱気球) 気球を作りました。これはチャールズの法則を実生活で応用したことで有名です。
- 私たちは通常、実生活でチャールズの法則を適用します。基本的な例であるソーダ缶から始めましょう。冷やした缶を開けると、泡だけが見えます。ただし、温かい缶を開けると泡がこぼれます。これはなぜですか？これはチャールズ・ローのおかげです。缶を温めるとガスの量が増え、缶が開くとガス分子がより激しく泡立ちます。
- 実生活におけるチャールズの法則の別の例は、パンやおいしいケーキを焼くことです。ベーカリー製品の製造では、二酸化炭素を発生させる発酵に酵母が使用されます。パンやケーキを焼くと、二酸化炭素が温度の上昇によって膨張します。そのため、パンやケーキは見た目も食感もふっくらしています。
- シャルル・ロウは、晩春、つまり夏のように人体にも影響を与えます。私たちの肺は、冬に存在する空気量とは対照的に、膨大な量の空気でいっぱいになります.したがって、暖かい気候でも効率的に身体活動を行うことができます。
実生活におけるチャールズの法則の適用
Charles Law のメモによると、一定圧力での体積と温度の間のグラフをプロットすると、等圧線または等圧線として知られる直線が常に得られます。
チャールズの法則の適用は、質量と圧力が増加すると、ガスの密度がその絶対温度に反比例することも示しています。
スポーツや気象観測における気球は、チャールズの法則を実際に応用したものです。
結論
Charles Law は、Pop-Up Turkey Timer (温度計) の操作も管理しています。方法を見てみましょう！チャールズ・ローは、気体は加熱すると膨張すると述べています。ポップアップ ターキー タイマーも同じコンセプトで動作します。温度計（またはタイマー）が七面鳥の中に挿入されています。七面鳥の温度が上がると、温度計内のガスが膨張するので、七面鳥をオーブンから取り出します。
