一定の圧力で、理想的なガスの体積は絶対温度に比例します。
これがこれがどのように機能するかの内訳です:
* ガスの加熱: ガスを加熱すると、分子の運動エネルギーが増加します。これは、分子がより速く移動し、容器の壁とより頻繁に衝突することを意味します。分子がより多くの力で壁に当たると、より多くの圧力をかけます。一定の圧力を維持するには、ガスの体積が膨張する必要があります。
* ガスの冷却: 逆に、ガスを冷却すると、分子の運動エネルギーが減少します。分子は動きが遅くなり、壁との頻度が低下します。これにより、圧力が低くなります。一定の圧力を維持するために、ガスの量は収縮する必要があります。
数学的には、チャールズの法則は次のように表されています
v₁/t₁=v₂/t₂
どこ:
*V₁=ガスの初期容積
*t₁=ガスの初期絶対温度(ケルビンで)
*V₂=ガスの最終容積
*t₂=ガスの最終絶対温度(ケルビンで)
重要な注意:
* 絶対温度: ガス法を操作するときは、常に温度にケルビンスケールを使用してください。ケルビンは絶対ゼロ(-273.15°C)で始まり、分子運動は理論的に停止します。
* 理想的なガス挙動: チャールズの法律は、理論的な概念である理想的なガスに適用されます。実際のガスは、高い圧力と低温で理想的な行動から逸脱しています。
要約:
*温度の上昇は、一定の圧力でガスの量の増加につながります。
*温度を下げると、一定の圧力でガスの体積が減少します。