Charles'Law and Gay-Lussac's Law

ガスの振る舞いを記述するガスの法則として知られる四つの法則があります。 四つの法則は、ボイルの法則、チャールズの法則、ゲイ-リュサックの法則、アボガドロの法則である。

シャルルの法則

フランスの物理学者ジャック-シャルルは、1780年代にガスを加熱すると、ガスが一定の割合で膨張することを発見しました。 下の画像は、熱を加えると分子がより速く動き、より大きな力で側面と蓋に当たり、ガスが膨張するにつれて蓋を上に動かす方法を示しています。,

チャールズの行動法(©2020Let’S Talk Science)。

日常生活におけるチャールズの法則

熱気球を上昇させるために、気球内の空気に熱が加わります。 熱を加えると、分子は互いからさらに離れて移動します。

バーナーは熱気球の中の空気を加熱します(出典:ウィキメディア-コモンズ経由Sunridin)。,

日常の言葉では、内部の空気が広がっていると言います。 これが起こると、バルーンとその内部の空気の総密度(単位体積当たりの質量)が減少する。 バルーンの密度が外気の密度よりも小さくなるように減少すると、バルーンは上昇する。 逆に、ガスの体積は、その温度が低下すると縮小する。

下には、液体窒素が緑色の風船の上に注がれているのが見えます。 冷たい液体窒素は気球の中の空気を冷却します。, その結果、空気の分子が減速し、バルーンの体積が減少する。

液体窒素は、バルーンの上に注ぎました(出典:©Uwマディソン化学科。 許可を得て使用)。

休暇中に、あなたが知っている誰かが七面鳥の温度計を使用している可能性があります。 七面鳥の温度計は七面鳥に肉が十分に調理されるとき調理し、次にぽんと鳴る間、立ち往生します。 この驚くべき技術はどのように機能しますか? それはもちろん、チャールズの法則に関係しています!, 七面鳥の温度計の中には少量の空気があります。 温度が七面鳥の中で上がると同時に、七面鳥の温度計の中の空気は拡大します。 それが一定の量に達すると、トップがポップし、七面鳥が適切に調理されていることをシェフに伝えます。

トルコ温度計(七面鳥の胸に白いピンが貼られています)(出典:ウィキメディア-コモンズ経由でアメリカジョージア州アトランタからパトリック-フィッツジェラルド)。,

ゲイ-リュサックの法則

ジョセフ-ルイ-ゲイ-リュサックは1802年にガスの体積を一定に保ち、熱を加えるとガスの圧力が上昇することを発見したフランスの化学者および物理学者であった。 これは、ガスがより多くの運動エネルギーを有し、より多くの力で容器の壁に当たる(より大きな圧力をもたらす)ためである。

ゲイ-リュサックの行動の法則(©2020Let’S Talk Science)。,

日常生活におけるゲイ-ルサックの法則

圧力鍋の中で調理したい食べ物は水の中に座っています。 液体の水の温度が上昇するにつれて、水蒸気(ガス状態の水)が生成される。 この蒸気は圧力鍋から逃れることができません。 水蒸気の圧力は、水の温度と水蒸気が水の通常の沸点(100℃)を超えるまで上昇し続けます。 この高温の食材で調理をより高速にします。, タフな肉はまた、圧力鍋で調理された後、はるかに柔らかく出てきます。

圧力鍋(ウィキメディア-コモンズ経由LucaLuca)。

車が運転されると、車のタイヤの内側の空気圧が変化することを知っていましたか? 運転後、車のタイヤの空気圧が上がります。 これは、タイヤと道路との間の摩擦(接触力)により、タイヤ内部の空気が加熱されるためです。, タイヤは本質的に固定容積の容器であるため、空気は膨張することができないので、圧力は増加する-これはゲイ–リュサックの法則です!

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