• Главная
• Справочник
• Законы
• Законы термодинамики
• Закон Шарля. Изохора

В 1787 году Ж. Шарль экспери­ментально установил, что при постоянном объеме давление данной массы газа прямо про­порционально температуре.

Закон Шарля При неизменном объеме V отношение давления p данной массы газа m к его абсолютной температуре T есть величина постоянная.

Термодинамический процесс, во время которого объем остается неизменным, называется изохорным (от греческих слов isos — равный и chora — занимаемое место), а линия, которая его изображает — изохорой

Математически закон Ж. Шарля можно записать в виде:

$\dfrac{p}{T} = const$ если $m = const, V = const$

Закон Шарля может быть записан в виде:

где p₀ — давление газа при T = T₀ = 273,15 К (то есть при температуре 0 °С). Коэффициент, равный 1/273,15 К–1, называют температурным коэффициентом давления

Для сравнения того же вещества при двух различных условиях, закон можно записать в виде:

$\dfrac{P_1}{T_1} = \dfrac{P_2}{T_2}$ или $P_1 \cdot T_2 = P_2 \cdot T_1$

Закон Шарля справедлив только для идеального газа. Он применим с определенной степенью точности к реальным газам при низких давлениях и невысоких температурах (например, атмосферный воздух, продукты сгорания в газовых двигателях и пр.)

Согласно закону Шарля изохорные процессы происходят так, что между давлением и температурой идеального газа существует линейная зависимость — при повышении температуры данной массы газа его давление возрастает.

Закон Шарля выводится как частный случай из уравнения Менделеева–Клапейрона:

$p\cdot V = v\cdot R\cdot T$

где R — универсальная газовая постоянная (R = 8,31441 Дж/моль∙К), ν — число молей вещества, P — давление газа, V — объем газа, T — температура газа.

Он может быть получен как следствие основного уравнения молекулярно-кинетической теории идеального газа:

$p = n \cdot k \cdot T$

где k = 1,38 Дж/К — постоянная Больцмана

График изохорного процесса