چارلز لاو در مقابل قانون بویل
قانون چارلز و قانون بویل دو قانون بسیار مهم در مورد گازها هستند. این دو قانون می توانند بسیاری از خواص گازهای ایده آل را توصیف کنند. این قوانین به طور گسترده در زمینه هایی مانند شیمی، ترمودینامیک، هوانوردی و حتی کاربردهای نظامی استفاده می شود. برای برتری در چنین زمینه‌هایی، داشتن درک کامل از این دو قانون حیاتی است. در این مقاله قصد داریم در مورد چیستی قانون چارلز و قانون بویل، تعاریف آنها، کاربردهای قانون چارلز و قانون بویل، شباهت های آنها و در نهایت تفاوت های قانون چارلز و قانون بویل بحث کنیم.
قانون بویل
قانون بویل یک قانون گاز است. برای یک گاز ایده آل تعریف شده است. برای درک این قوانین گاز ایده آل، درک درستی از گاز ایده آل ضروری است. گاز ایده آل گازی است که حجم اشغال شده توسط هر مولکول صفر باشد. همچنین جاذبه های بین مولکولی بین مولکول ها صفر است. چنین گازهای ایده آلی در شرایط واقعی وجود ندارند. گازهایی که در زندگی واقعی وجود دارند به عنوان گازهای واقعی شناخته می شوند. گازهای واقعی دارای حجم مولکولی و نیروهای بین مولکولی هستند. اگر حجم ترکیبی همه مولکول های یک گاز واقعی نسبت به حجم ظرف ناچیز باشد و نیروهای بین مولکولی در مقایسه با سرعت مولکول ها ناچیز باشد، آنگاه می توان گاز را گاز ایده آل در آن سیستم در نظر گرفت. قانون بویل که در سال 1662 توسط رابرت بویل شیمیدان و فیزیکدان ارائه شد، می تواند به شرح زیر بیان شود. برای مقدار ثابتی از یک گاز ایده آل که در دمای ثابت نگهداری می شود، فشار و حجم با هم نسبت عکس دارند.
سیستم بسته سیستمی است که در آن تبادل جرم بین محیط و سیستم امکان پذیر نیست، اما تبادل انرژی امکان پذیر است.قانون بویل پیشنهاد می کند که حاصل ضرب فشار و حجم گاز ایده آل در دمای ثابت ثابت باشد. به عبارت دیگر، P V=K، که در آن p فشار، V حجم، و K ثابت است. این بدان معناست که اگر فشار چنین سیستمی دو برابر شود، حجم آن سیستم نصف مقدار اولیه خود می شود.
قانون چارلز
قانون چارلز نیز یک قانون گاز است که به گاز ایده آل در یک سیستم بسته تعریف می شود. این بیان می کند که برای یک سیستم گاز ایده آل بسته تحت فشار ثابت، حجم سیستم با دمای سیستم نسبت مستقیم دارد. این قانون اولین بار توسط فیلسوف فرانسوی ژوزف لوئی گی لوساک منتشر شد، اما او این کشف را به ژاک چارلز نسبت داد. این قانون پیشنهاد می کند که برای چنین سیستمی، نسبت بین دما و حجم باید ثابت باشد. به عبارت دیگر V/T=K که V حجم گاز و T دمای گاز است. لازم به ذکر است که از نظر ریاضی، این تناسب فقط برای مقیاس کلوین که یک مقیاس دمای مطلق است، کار خواهد کرد.
تفاوت بین قانون چارلز و قانون بویل چیست؟
• قانون چارلز برای سیستمی با فشار ثابت تعریف می شود در حالی که قانون بویل برای سیستمی با دمای ثابت تعریف می شود.
• دو عبارت دخیل در قانون چارلز با یکدیگر نسبت مستقیم دارند در حالی که اصطلاحات موجود در قانون بویل نسبت معکوس دارند.
