Charles Law vs. Boyle-laki
Charlesin ja Boylen laki ovat kaksi erittäin tärkeää lakia, jotka koskevat kaasuja. Nämä kaksi lakia voivat kuvata monia ihanteellisten kaasujen ominaisuuksia. Näitä lakeja käytetään laajalti kemian, termodynamiikan, ilmailun ja jopa sotilassovellusten aloilla. Näissä kahdessa laissa on ehdottomasti oltava vankka ymmärrys, jotta voisimme menestyä näillä aloilla. Tässä artikkelissa aiomme keskustella siitä, mikä Charlesin laki ja Boylen laki ovat, niiden määritelmät, Charlesin lain ja Boylen lain sovellukset, niiden yhtäläisyydet ja lopuksi Charlesin ja Boylen lain erot.
Boylen laki
Boylen laki on kaasulaki. Se on määritelty ihanteelliselle kaasulle. Asianmukainen ymmärtäminen ihanteellisesta kaasusta on välttämätöntä näiden ihanteellisten kaasulakien ymmärtämiseksi. Ihanteellinen kaasu on kaasu, jolle kunkin molekyylin käyttämä tilavuus on nolla; myös molekyylien väliset molekyylien väliset vetovoimat ovat nolla. Tällaisia ihanteellisia kaasuja ei ole todellisissa olosuhteissa. Tosielämässä esiintyvät kaasut tunnetaan todellisina kaasuina. Todellisilla kaasuilla on molekyylitilavuudet ja molekyylien väliset voimat. Jos todellisen kaasun kaikkien molekyylien yhteenlaskettu tilavuus on vähäinen verrattuna astian tilavuuteen ja molekyylien väliset voimat ovat merkityksettömiä verrattuna molekyylien nopeuksiin, kaasua voidaan pitää ihanteellisena kaasuna kyseisessä järjestelmässä. Boylen laki, jonka kemisti ja fyysikko Robert Boyle ehdotti vuonna 1662, voidaan sanoa seuraavasti. Kiinteälle määrälle ihanteellista kaasua, joka pidetään kiinteässä lämpötilassa, paine ja tilavuus ovat kääntäen verrannollisia.
Suljettu järjestelmä on järjestelmä, jossa massanvaihto ympäröivän ja järjestelmän välillä ei ole mahdollista, mutta energianvaihto on mahdollista. Boylen lain mukaan ihanteellisen kaasun paineen ja tilavuuden tulo vakiolämpötilassa on vakio. Toisin sanoen PV = K, jossa p on paine, V on tilavuus ja K on vakio. Tämä tarkoittaa, että jos tällaisen järjestelmän paine kaksinkertaistetaan, järjestelmän tilavuudesta tulee puolet alkuperäisestä arvosta.
Charlesin laki
Kaarlen laki on myös kaasulaki, joka määritellään ihanteelliseksi kaasuksi suljetussa järjestelmässä. Tässä todetaan, että suljetun ihanteellisen kaasujärjestelmän ollessa vakiopaineessa järjestelmän tilavuus on suoraan verrannollinen järjestelmän lämpötilaan. Tämän lain julkaisi ensimmäisen kerran ranskalainen filosofi Joseph Louis Gay-Lussac, mutta hän hyvitti löydön Jacques Charlesille. Tämä laki ehdottaa, että tällaisessa järjestelmässä lämpötilan ja tilavuuden välisen suhteen on oltava vakio. Toisin sanoen V / T = K, jossa V on kaasun tilavuus ja T on kaasun lämpötila. On huomattava, että matemaattisesti tämä suhteellisuus toimii vain Kelvin-asteikolla, joka on absoluuttinen lämpötila-asteikko.
Mitä eroa on Charlesin ja Boylen lain välillä?
• Charlesin laki on määritelty järjestelmälle, jolla on vakiopaine, kun taas Boylen laki on määritelty järjestelmälle, jolla on vakiolämpötila.
• Charlesin laissa olevat kaksi termiä ovat suoraan verrannollisia toisiinsa, kun taas Boylen laissa olevat termit ovat kääntäen verrannollisia.
