Charles Law vs Boyle įstatymas
Čarlzo dėsnis ir Boilio dėsnis yra du labai svarbūs dėsniai, susiję su dujomis. Šie du dėsniai gali apibūdinti daugybę idealių dujų savybių. Šie dėsniai plačiai naudojami tokiose srityse kaip chemija, termodinamika, aviacija ir net kariniai tikslai. Labai svarbu turėti tvirtą šių dviejų įstatymų supratimą, kad galėtume tobulėti tokiose srityse. Šiame straipsnyje aptarsime, kas yra Charleso ir Boilio dėsnis, jų apibrėžimus, Charleso ir Boilio dėsnių taikymą, panašumus ir galiausiai Charleso ir Boilio dėsnių skirtumus.
Boyle'o įstatymas
Boilio dėsnis yra dujų įstatymas. Jis apibrėžiamas idealioms dujoms. Norint suprasti šiuos idealių dujų įstatymus, būtina tinkamai suprasti idealias dujas. Idealios dujos – tai dujos, kurių kiekvienos molekulės tūris lygus nuliui; taip pat tarpmolekuliniai traukos tarp molekulių lygūs nuliui. Realiomis sąlygomis tokių idealių dujų nėra. Dujos, kurios egzistuoja realiame gyvenime, yra žinomos kaip tikrosios dujos. Tikros dujos turi molekulinį tūrį ir tarpmolekulines jėgas. Jei bendras visų realių dujų molekulių tūris yra nereikšmingas, palyginti su talpyklos tūriu, o tarpmolekulinės jėgos yra nereikšmingos, palyginti su molekulių greičiais, tai dujos gali būti laikomos idealiomis dujomis toje sistemoje. Boilio dėsnį, kurį 1662 metais pasiūlė chemikas ir fizikas Robertas Boyle'as, galima teigti taip. Fiksuoto kiekio idealių dujų, laikomų fiksuotoje temperatūroje, slėgis ir tūris yra atvirkščiai proporcingi.
Uždara sistema – tai sistema, kurioje neįmanomas joks masinis apsikeitimas tarp aplinkos ir sistemos, tačiau įmanomas energijos mainai. Boyle'o dėsnis rodo, kad idealių dujų slėgio ir tūrio sandauga pastovioje temperatūroje yra pastovi. Kitaip tariant, P V=K, kur p yra slėgis, V yra tūris, o K yra konstanta. Tai reiškia, kad jei tokios sistemos slėgis padvigubinamas, tos sistemos tūris tampa puse pradinės vertės.
Karolio įstatymas
Čarlio dėsnis taip pat yra dujų įstatymas, kuris apibrėžiamas kaip idealios dujos uždaroje sistemoje. Tai teigia, kad uždaroje idealiųjų dujų sistemoje esant pastoviam slėgiui, sistemos tūris yra tiesiogiai proporcingas sistemos temperatūrai. Šį įstatymą pirmasis paskelbė prancūzų filosofas Josephas Louisas Gay-Lussacas, tačiau atradimą jis priskyrė Jacques'ui Charlesui. Šis dėsnis rodo, kad tokiai sistemai temperatūros ir tūrio santykis turi būti pastovus. Kitaip tariant, V/T=K, kur V – dujų tūris, o T – dujų temperatūra. Reikia pažymėti, kad matematiškai šis proporcingumas veiks tik Kelvino skalėje, kuri yra absoliuti temperatūros skalė.
Kuo skiriasi Charleso ir Boyle'o įstatymas?
• Charleso dėsnis apibrėžtas sistemai su pastoviu slėgiu, o Boilio dėsnis apibrėžtas sistemai su pastovia temperatūra.
• Abi Charleso dėsnio sąlygos yra tiesiogiai proporcingos viena kitai, o Boilio dėsnio sąlygos yra atvirkščiai proporcingos.
