La legge di Charles e Gay-Lussac, o semplicemente la legge Charles, è una delle leggi dei gas ideali. Relona il volume e la temperatura di una certa quantità di gas ideale, mantenuto a una pressione costante, da una costante di proporzionalità diretta K. In questa legge, Charles dice che per una certa quantità di gas ad una pressione costante, aumentando la temperatura, il volume del gas aumenta e diminuendo la temperatura il volume del gas diminuisce.
Quando aumentiamo la temperatura di un gas le molecole si muovono più rapidamente e prendono meno tempo per raggiungere le pareti del contenitore. Ciò significa che il numero di shock per unità di tempo sarà maggiore. Cioè, un aumento (per un momento) della pressione all’interno del contenitore si verificherà e il volume aumenterà.
La legge è stata pubblicata per la prima volta da Louis Joseph Gay- Lussac nel 1802, ma riferito al lavoro inedito di Jacques Charles, intorno al 1787, che ha portato alla legge di solito attribuita a Charles. La relazione era stata precedentemente anticipata nel lavoro di Guillaume Amentons nel 1702.
D’altra parte, la pressione e la temperatura correlate gay-Lussac come legnitudini proporzionali direttamente nella chiamata “La seconda legge gay-lussac”.
Che cosa scoprì Charles è che se la quantità di gas e pressione rimangono costante, il quoziente tra volume e la temperatura ha sempre il stesso valore.
matematicamente possiamo esprimerlo come segue:
v / t = k
dove:
V = Volume
T = temperatura assoluta (in kelvin)
k = proporzionalità costante
Supponiamo di avere un certo volume di gas V1 che è a una temperatura T1 all’inizio dell’esperimento. Se variano il volume del gas a un nuovo valore V2, e NOTHS La temperatura cambierà in T2, e verrà soddisfatto:
v1 / t1 = v2 / t2
Questo è un altro modo per esprimere la legge Charles.
è scoperto quasi cento e quaranta anni dopo quello di Boyle perché quando Charles enunciava è stato trovato con il Svantaggio di dover ricollegare il volume con la temperatura Celsius poiché non c’era ancora una scala di temperatura assoluta.
Charles Law Control Experiments
In un tubo di prova, viene depositata un piccolo acqua e il tubo è coperto da un sughero, quindi il tubo è iniziato con un accendino, il gas che era all’interno del tubo (vapore generato da acqua e aria) lo farà esercitare pressione sulle pareti del provetta e il tappo di gomma inizierà ad espandersi, il che lo farà licenziare e, come conseguenza, il rilascio del gas all’interno.
Per questo esperimento una bottiglia di vetro, sarà necessario un accendino e un palloncino in gomma. Alla punta della bottiglia metteremo la bocca del pallone e poi riscaldiamo la bottiglia. Dopo un buon tempo il gas si espanderà fino al gonfiaggio del palloncino di gomma.
In questo video possiamo analizzare la legge Charles in dettaglio: