数学的表現:
v₁/t₁=v₂/t₂
どこ:
*V₁は初期ボリュームです
*t₁は初期絶対温度(ケルビンで)です
*V₂は最終ボリュームです
*t₂は最終的な絶対温度です(ケルビンで)
説明:
ガスの温度が上昇すると、ガス分子の平均運動エネルギーも増加します。これにより、コンテナの壁とより頻繁で力強い衝突が発生し、ボリュームが拡大します。
重要な考慮事項:
* 絶対温度: ガス法の計算における温度測定には、常にケルビンスケール(k)を使用してください。
* 一定の圧力: チャールズの法律は、圧力が一定のままである場合にのみ適用されます。
* 理想的なガス: この関係は、分子間力が無視できる理想的なガスで最も正確であり、無視できる量を占めています。
例:
ガスが27°C(300 K)で10リットルを占める場合、圧力が一定のままである場合、54°C(327 K)でどの体積を占有しますか?
チャールズの法律の使用:
v₁/t₁=v₂/t₂
10 l / 300 k =v₂ / 327 k
V₂=(10 L * 327 K) / 300 K
V₂= 10.9 L