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:
\[ p = \dfrac{p_0}{T_0}T = p_0 \alpha_p T \]
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

👍 Подписывайтесь на телеграм канал @upkitai ( ссылка t.me/upkitai )
-
Закон Амонтона о давлении и температуре: закон давления, описанный выше, должен быть на самом деле приписан Гильому Амонтону, который в конце XVII века (точнее между 1700 и 1702 годом) обнаружил, что давление фиксированной массы газа, поддерживаемого при постоянном объёме, пропорционально его температуре. Амонтон обнаружил это при постройке «воздушного термометра». Называть это закон законом Гей-Люссака просто некорректно, поскольку Гей-Люссак исследовал взаимосвязь между объёмом и температурой, а не давлением и температурой.
-
Закон Шарля был известен как закон Шарля и Гей-Люссака, поскольку Гей-Люссак опубликовал его в 1802 году с использованием по большей части неопубликованных с 1787 года данных Шарля. Закон Гей-Люссака, закон Шарля и закон Бойля — Мариотта все вместе образуют объединённый газовый закон. В сочетании с законом Авогадро эти три газовых закона обобщаются до уравнения состояния идеального газа.
-
Пользуясь этим законом, производят, например, расчет предохранительных клапанов паровых котлов, давления газа при К сгорании горючей смеси в карбюраторном двигателе.
Если материал понравился Вам и оказался для Вас полезным, поделитесь им со своими друзьями!
- если при постоянной температуре происходит термодинамический процесс, вследствие которого газ переходит из одного состояния (p1 и V1) в другое (p2 и V2), то произведение давления на объем данной массы газа при постоянной температуре является постоянным: pV = const.
- В равных объемах газов (V) при одинаковых условиях (температуре Т и давлении Р) содержится одинаковое число молекул.
- Количество теплоты, которое подводится к системе, расходуется на совершение данной системой работы (против внешних сил) и изменение ее внутренней энергии.
- Невозможно создать круговой процесс, результатом которого станет исключительно превращение теплоты, которое получено от нагревателя, в работу.
- При постоянном давлении относительное изменение объема газа данной массы прямо пропорционально изменению температуры:

- В одном километре содержится тысяча метров. 1 км = 1000 м
- Американский нефтяной баррель равен 42 галлонам в английской системе мер или 158,988 л в метрической системе.
- Мощность – это скорость расходования энергии, выраженная в отношении энергии ко времени: 1 Вт = 1 Дж/1 с. Один ватт равен отношению одного джоуля (единице измерения работы) к одной секунде.
- 1 ом представляет собой электрическое сопротивление между двумя точками проводника, когда постоянная разность потенциалов 1 вольт, приложенная к этим точкам, создаёт в проводнике ток 1 ампер, а в проводнике не действует какая-либо электродвижущая сила.
- Невозможно создать круговой процесс, результатом которого станет исключительно превращение теплоты, которое получено от нагревателя, в работу.
- Современный русский алфавит состоит из 33 букв.
- Морскую милю приравняли к 1862 метрам, сухопутная американская миля равна 1.609344 километра.