Charlesov zakon

Za članak o političaru po imeni Charles Law, pogledajte članak Charles B. Law.

U termodinamici i fizikalnoj hemiji, Charlesov zakon je plinski zakon i specifičan slučaj zakona idealnog plina, koji govori:

Pri konstantnom pritisku, zapremina date količine idealnog plina se povećava ili smanjuje po istom faktoru kako se temperatura (u kelvinima) povećava ili smanjuje.

Zakon je prvi objavio Joseph Louis Gay-Lussac 1802. godine, ali to je, ustvari, bio samo neobjavljeni rad Jacques Charlesa iz oko 1787. godine. To je dovelo do toga da se ovaj zakon pripiše Charlesu. Ovakav odnos je još prije u svojim radovima predvidio Guillaume Amontons 1702. godine.

Matematička formulacija ovog zakona glasi:

{\frac {V}{T}}=k

gdje je:

V zapremina plina

T temperatura plina (mjerena u Kelvinima)

k konstanta.

U drugim temeljnijim definicijama, odnos između mase plina pri konstantnom pritisku je obrnuto proporcionalan temperaturi koja se dovodi u sistem, koji se dalje može koristiti određivanjem sistema gdje $\alpha$ predstavlja kubno širenje plina, te $\theta$ , koje predstavlja temperaturu izmjerenu u sistemu mjerenu u Kelvinima:

V\varpropto T

\ V=V_{o}(1+\alpha \theta )

Kako bi se održala konstanta k, tokom zagrijavanja plina pri konstantnom pritisku, zapremina se mora povećavati. Slično tome, hlađenje plina smanjaju zapreminu. Tačna vrijednost konstante ne treba biti poznata kako bi koristili ovaj zakon kako bi uporedili zapremine plinova pri jednakom pritisku:

{\frac {V_{1}}{T_{1}}}={\frac {V_{2}}{T_{2}}}\qquad \mathrm {or} \qquad {\frac {V_{2}}{V_{1}}}={\frac {T_{2}}{T_{1}}}\qquad \mathrm {or} \qquad V_{1}\cdot T_{2}=V_{2}\cdot T_{1}

.

Dakle, kako se temperatura povećava, zapremina plina se povećava.

Također pogledajte