Prawo Charlesa kontra Prawo Boyle
Prawo Charlesa i prawo Boyle'a to dwa bardzo ważne prawa dotyczące gazów. Te dwa prawa mogą opisywać wiele właściwości gazów doskonałych. Prawa te są szeroko stosowane w dziedzinach takich jak chemia, termodynamika, lotnictwo, a nawet zastosowania wojskowe. Aby osiągnąć sukces w takich dziedzinach, niezbędne jest solidne zrozumienie tych dwóch praw. W tym artykule omówimy, czym jest prawo Charlesa i prawo Boyle'a, ich definicje, zastosowania prawa Charlesa i prawa Boyle'a, ich podobieństwa i wreszcie różnice między prawem Charlesa a prawem Boyle'a.
Prawo Boyle'a
Prawo Boyle'a to prawo gazowe. Jest zdefiniowany dla gazu doskonałego. Aby zrozumieć te prawa dotyczące gazu doskonałego, konieczne jest właściwe zrozumienie tematu gazu doskonałego. Gaz doskonały to gaz, którego objętość zajmowana przez każdą cząsteczkę wynosi zero; również przyciąganie międzycząsteczkowe między cząsteczkami wynosi zero. Takie idealne gazy nie istnieją w rzeczywistych warunkach. Gazy, które istnieją w prawdziwym życiu, nazywane są gazami rzeczywistymi. Gazy rzeczywiste mają objętości cząsteczkowe i siły międzycząsteczkowe. Jeśli łączna objętość wszystkich cząsteczek gazu rzeczywistego jest znikoma w porównaniu z objętością pojemnika, a siły międzycząsteczkowe są znikome w porównaniu z prędkościami cząsteczek, to gaz ten można uznać za gaz doskonały w tym układzie. Prawo Boyle'a, zaproponowane w 1662 roku przez chemika i fizyka Roberta Boyle'a, można sformułować następująco. Dla ustalonej ilości gazu doskonałego, utrzymywanego w stałej temperaturze, ciśnienie i objętość są odwrotnie proporcjonalne.
System zamknięty to system, w którym nie jest możliwa wymiana masy między otoczeniem a systemem, ale możliwa jest wymiana energii. Prawo Boyle'a sugeruje, że iloczyn ciśnienia i objętości gazu doskonałego w stałej temperaturze ma być stały. Innymi słowy, P V=K, gdzie p to ciśnienie, V to objętość, a K to stała. Oznacza to, że jeśli ciśnienie w takim układzie zostanie podwojone, objętość tego układu staje się o połowę mniejsza od jego pierwotnej wartości.
Prawo Karola
Prawo Charlesa jest również prawem gazu, które jest zdefiniowane jako gaz doskonały w układzie zamkniętym. Oznacza to, że dla zamkniętego układu gazu doskonałego pod stałym ciśnieniem objętość układu jest wprost proporcjonalna do temperatury układu. Prawo to zostało po raz pierwszy opublikowane przez francuskiego filozofa Josepha Louisa Gay-Lussaca, ale to on przypisał odkrycie Jacquesowi Charlesowi. Prawo to sugeruje, że dla takiego układu stosunek temperatury do objętości musi być stały. Innymi słowy, V/T=K, gdzie V jest objętością gazu, a T jest temperaturą gazu. Należy zauważyć, że matematycznie ta proporcjonalność będzie działać tylko dla skali Kelvina, która jest bezwzględną skalą temperatury.
Jaka jest różnica między prawem Karola a prawem Boyle'a?
• Prawo Charlesa jest zdefiniowane dla układu o stałym ciśnieniu, podczas gdy prawo Boyle'a jest zdefiniowane dla układu o stałej temperaturze.
• Dwa terminy związane z prawem Charlesa są względem siebie wprost proporcjonalne, podczas gdy terminy związane z prawem Boyle'a są odwrotnie proporcjonalne.
