istnieją cztery prawa, znane jako prawa gazu, które opisują, jak gazy zachowują się. Cztery prawa to prawo Boyle' a, prawo Charlesa, prawo Gay-Lussaca i prawo Avogadro.
prawo Charlesa
Jacques Charles, francuski fizyk, odkrył w 1780 roku, że podgrzewanie gazu spowoduje jego rozszerzenie o pewien ułamek. Poniższy obraz pokazuje, jak dodawanie ciepła sprawia, że cząsteczki poruszają się szybciej i uderzają w boki i pokrywę z większą siłą, przesuwając pokrywę w miarę rozszerzania się gazu.,
prawo Karola w życiu codziennym
aby wznieść balon na gorące powietrze, do powietrza wewnątrz balonu dodaje się ciepło. Dodanie ciepła powoduje, że cząsteczki oddalają się od siebie.
w codziennym języku powiedzielibyśmy, że powietrze wewnątrz rozszerza się. Gdy tak się dzieje, całkowita gęstość (masa na jednostkę objętości) balonu i powietrza w nim maleje. Gdy gęstość balonu zmniejsza się, aby być mniejszą niż gęstość powietrza zewnętrznego, balon wzrasta. Natomiast objętość gazu skurczy się, jeśli jego temperatura spadnie.
poniżej widać ciekły azot rozlewany na zielony balon. Zimny ciekły azot chłodzi powietrze wewnątrz balonu., W rezultacie cząsteczki powietrza zwalniają, powodując zmniejszenie objętości balonu.
w czasie wakacji ktoś, kogo znasz, mógł używać termometru do indyka. Indyk termometr jest zatrzymany do indyka podczas gotowania, a następnie wyskakuje, gdy mięso jest wystarczająco ugotowane. Jak działa ta cudowna technologia? To ma coś wspólnego z Prawem Charlesa, oczywiście!, Wewnątrz termometru indyka znajduje się niewielka ilość powietrza. Wraz ze wzrostem temperatury wewnątrz indyka, powietrze wewnątrz termometru indyka rozszerza się. Gdy osiągnie określoną objętość, top wyskakuje, informując szefa kuchni, że indyk jest odpowiednio ugotowany.
prawo Gay-Lussaca
Joseph Louis Gay-Lussac był francuskim chemikiem i fizykiem, który odkrył w 1802 roku, że jeśli utrzymasz stałą objętość gazu (np. w zamkniętym pojemniku) i zastosujesz ciepło, ciśnienie gazu wzrośnie. Dzieje się tak dlatego, że gazy mają więcej energii kinetycznej, powodując, że uderzają w ściany pojemnika z większą siłą (co powoduje większe ciśnienie).
Gay-Lussac ' s Law in Everyday Life
w szybkowarze jedzenie, które chcesz ugotować, znajduje się w wodzie. Wraz ze wzrostem temperatury ciekłej wody powstaje para wodna (woda w stanie gazowym). Ta para nie może wydostać się z szybkowaru – co oznacza, że objętość nie zmienia się. Ciśnienie pary wodnej stale rośnie, aż temperatura wody i pary wodnej przekroczy normalną temperaturę wrzenia wody (100 °C). W tej wyższej temperaturze jedzenie może być gotowane znacznie szybciej., Twarde mięso również wychodzi znacznie bardziej delikatne po ugotowaniu w szybkowarze.
Czy wiesz, że ciśnienie powietrza wewnątrz opon zmienia się podczas jazdy samochodu? Po jeździe ciśnienie powietrza w Oponach Samochodu wzrasta. Dzieje się tak, ponieważ tarcie (siła nacisku) między oponami a drogą powoduje nagrzewanie się powietrza wewnątrz opon., Powietrze nie może się rozwinąć, ponieważ opony są zasadniczo pojemnikiem o stałej objętości, więc ciśnienie wzrasta – takie jest prawo Gay-Lussac ' a!