Відмінності між версіями «Закон Шарля»

[неперевірена версія][перевірена версія]
м (r2.7.1) (робот додав: es:Ley de Charles y Gay-Lussac)
 
(Не показані 20 проміжних версій 16 користувачів)
Рядок 1: Рядок 1:
[[Файл:Charles and Gay-Lussac's Law animated.gif|right|thumb|300px|Анімація залежності об'єму від температури]]
'''Закон Шарля''' – назва закону, що описує властивості [[газ]]ів.

'''Зако́н Ша́рля'''&nbsp;— назва закону, що описує властивості [[газ]]ів. Описує <tt>[[ізохорний процес]]</tt> в [[ідеальний газ|ідеальному газі]]. Експериментально залежність тиску газу від температури за постійного об'єму встановив [[1787 у науці|1787 року]] [[Жак Александр Сезар Шарль|Шарль]] і уточнив [[Жозеф Луї Гей-Люссак|Гей-Люссаком]] 1802 року.


Закон теплового розширення газів: при сталому об'ємі залежність [[тиск]]у Р даної маси газу від [[температура|температури]] описується формулою:
Закон теплового розширення газів: при сталому об'ємі залежність [[тиск]]у Р даної маси газу від [[температура|температури]] описується формулою:


:<math>\frac{P}{T} = \text{const} </math>,
: <math>\frac{P}{T} = \text{const} </math>,


де Т термодинамічна температура; Р тиск газу.
де Т&nbsp;— [[термодинамічна температура]]; Р&nbsp;— [[тиск]] газу.


<math>\! p=p_0(1+ \alpha_pt)</math>, чи <math>p=\alpha_p p_0 T = {p_0 \cdot {{T} \over{T_0}}}</math>,
: де <math>p_0</math>&nbsp;— тиск газу за температури <math>T_0=273.16 K</math>,
: <math>\alpha_p= { {p} \over {p_o T}}</math>&nbsp;— <tt>[[термічний коефіцієнт тиску]]</tt>, що характуризує відносне збільшення тиску газу при нагріванні його на один градус.


== Формулювання закону ==
Закон носить ім'я французького вченого [[Жак Александр Сезар Шарль|Жака Шарля]].
Формулювання закону Шарля таке:<blockquote>
'''Тиск газу фіксованої [[Маса|маси]] і фіксованого [[об'єм]]у прямо пропорційний абсолютній температурі газу.'''
</blockquote>Простіше, якщо температура газу збільшується, то його тиск теж збільшується, якщо при цьому маса і об'єм газу залишаються незмінними. Закон має дуже простий математичний вигляд, якщо температура вимірюється за абсолютною шкалою, наприклад, у [[кельвін]]ах. Математично закон записують так:


: <math>\qquad P\sim{T}</math>
[[Категорія:Термодинаміка]]


або
[[ar:قانون شارل]]

[[bg:Закон на Шарл]]
: <math>\frac{P}{T}=k</math>
[[bs:Charlesov zakon]]

[[cs:Charlesův zákon]]
де:
[[de:Thermische Zustandsgleichung idealer Gase#Gesetz von Amontons]]

[[el:Νόμος του Σαρλ]]
: ''P''&nbsp;— [[тиск]] газу,
[[en:Charles's law]]
: ''T''&nbsp;— [[температура]] газу (в кельвінах),
[[es:Ley de Charles y Gay-Lussac]]
: ''k''&nbsp;— [[Математична константа|константа]].
[[fi:Charlesin laki]]

[[fr:Loi de Charles]]
Цей закон справедливий остільки, оскільки температура є мірою середньої [[Кінетична енергія|кінетичної енергії]] частинок речовини. Якщо кінетична енергія частинок збільшується, вони стикаються зі стінками посудини з більшою швидкістю, тим самим передаючи стінці більший імпульс і створюючи вищий тиск.
[[ga:Dlí Charles]]

[[gd:Dlighe de Charles]]
Для зіставлення параметрів тієї ж кількості речовини в різних станах закон записують у вигляді пропорції:
[[he:חוק שארל]]

[[hr:Charlesov zakon]]
: <math>\frac{P_1}{T_1}=\frac{P_2}{T_2}</math> або <math>{P_1}{T_2}={P_2}{T_1}.</math>
[[hu:Charles-törvény]]

[[id:Hukum Charles]]
[[Закон Гей-Люссака]], закон Шарля і [[закон Бойля — Маріотта]] разом утворюють об'єднаний газовий закон. У поєднанні з [[Закон Авогадро|законом Авогадро]] ці три газові закони узагальнюються до [[рівняння стану ідеального газу]].
[[it:Prima legge di Gay-Lussac]]

[[ja:シャルルの法則]]
== Неоднозначність термінології ==
[[ko:샤를의 법칙]]
'''Закон Амонтона про тиск і температуру:''' закон тиску, описаний вище, можна приписати [[Гійом Амонтон|Гійому Амонтону]], який на початку XVIII століття (точніше між 1700 і 1702 роками<ref>{{Citation|author=Barnett, Martin K.|year=Aug 1841|title=A brief history of thermometry|journal=Journal of Chemical Education|volume=18|issue=8|page=358}}. [http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ed018p358 Extract.]</ref>) виявив, що тиск фіксованої маси газу, підтримуваного за постійного об'єму, пропорційний його температурі. Амонтон виявив це під час побудови «повітряного термометра». Називати цей закон законом Гей-Люссака просто некоректно, оскільки Гей-Люссак досліджував взаємозв'язок між об'ємом і температурою, а не тиском і температурою{{Джерело}}.
[[mk:Шарлов закон]]

[[ml:ചാൾസ് നിയമം]]
Закон Шарля був відомим як закон Шарля і Гей-Люссака, оскільки Гей-Люссак опублікував його 1802 року, використавши здебільшого неопубліковані від 1787 року дані Шарля.
[[pl:Prawo Gay-Lussaca (gaz doskonały)]]

[[pt:Lei de Charles]]
Тому в українсько- і англомовній науковій літературі існують деякі відмінності в найменуванні законів, пов'язаних з ім'ям Гей-Люссака. Ці відмінності наведено в таблиці:
[[sk:Charlesov zákon]]
{| class="wikitable"
[[sl:Gay-Lussacov zakon]]
!Українськомовна назва
[[tr:Charles yasası]]
!Англомовна назва
[[vi:Định luật Charles]]
!Формула
[[zh:查理定律]]
|-
|Закон Гей-Люссака
|Закон Шарля (Charles's law) <br/>Закон Гей-Люссака <br/>Закон об'ємів (Volumes Law)
|<math>V/T=\mathrm{const}</math>
|-
|Закон Шарля
|Закон Гей-Люссака (Gay-Lussac's law)<br/>Другий закон Гей-Люссака
|<math>P/T=\mathrm{const}</math>
|-
|Закон об'ємних відношень
|Закон Гей-Люссака (Gay-Lussac's law)
|
|}

== Див. також ==

* [[Закон Авогадро]]
* [[Закон Бойля — Маріотта]]
* [[Закон Гей-Люссака]]

== Примітки ==
{{Reflist}}

== Література ==
* ''Яворский&nbsp;Б.&nbsp;М., Селезнев&nbsp;Ю.&nbsp;А.'' Справочное руководство по физике для поступающих в вузы и для самообразования. —&nbsp;4-е изд., испр.&nbsp;— {{М.}}: Наука.&nbsp;— Гл. ред. физ-мат. лит., 1989—576&nbsp;с.&nbsp;— ISBN 5-02-014031-7
* {{Книга
|видавництво = {{Нп3|Holt McDougal|Holt, Rinehart and Winston|en|Holt McDougal}}
|рік = 2002
|ISBN = 0-03-056537-5
|мова = und
|автор = Castka, Joseph F.; Metcalfe, H. Clark; Davis, Raymond E.; Williams, John E.
|назва = Modern Chemistry
}}
* {{Книга
|заголовок = The Complete Idiot's Guide to Chemistry
|посилання = https://archive.org/details/completeidiotsgu00guch
|видавництво = Alpha, Penguin Group Inc.
|рік = 2003
|ISBN = 1-59257-101-8
|мова = und
|автор = Guch, Ian
}}
* {{Книга
|заголовок = How to Prepare for the SAT II Chemistry
|посилання = https://archive.org/details/howtopreparefors00masc
|видавництво = Barron's
|рік = 1998
|ISBN = 0-7641-0331-8
|мова = und
|автор = Mascetta, Joseph A.
}}

== Посилання ==
{{Commonscat|Gas laws|Газові закони}}
* [http://tims.ucoz.ru/Zakoni/izohora.html Закон Шарля. Ізохора.] {{Ref-ru}}
* [http://chemed.chem.purdue.edu/genchem/topicreview/bp/ch4/gaslaws3.html#amonton Amonton's Law] {{Ref-en}}
{{Бібліоінформація}}
[[Категорія:Газові закони]]
[[Категорія:Термодинаміка]]

Поточна версія на 08:50, 14 січня 2022

Зако́н Ша́рля — назва закону, що описує властивості газів. Описує ізохорний процес в ідеальному газі. Експериментально залежність тиску газу від температури за постійного об'єму встановив 1787 року Шарль і уточнив Гей-Люссаком 1802 року.

Анімація залежності об'єму від температури

Закон теплового розширення газів: при сталому об'ємі залежність тиску Р даної маси газу від температури описується формулою:

,

де Т — термодинамічна температура; Р — тиск газу.

, чи ,

де  — тиск газу за температури ,
 — термічний коефіцієнт тиску, що характуризує відносне збільшення тиску газу при нагріванні його на один градус.

Формулювання законуРедагувати

Формулювання закону Шарля таке:

Тиск газу фіксованої маси і фіксованого об'єму прямо пропорційний абсолютній температурі газу.

Простіше, якщо температура газу збільшується, то його тиск теж збільшується, якщо при цьому маса і об'єм газу залишаються незмінними. Закон має дуже простий математичний вигляд, якщо температура вимірюється за абсолютною шкалою, наприклад, у кельвінах. Математично закон записують так:

 

або

 

де:

P — тиск газу,
T — температура газу (в кельвінах),
k — константа.

Цей закон справедливий остільки, оскільки температура є мірою середньої кінетичної енергії частинок речовини. Якщо кінетична енергія частинок збільшується, вони стикаються зі стінками посудини з більшою швидкістю, тим самим передаючи стінці більший імпульс і створюючи вищий тиск.

Для зіставлення параметрів тієї ж кількості речовини в різних станах закон записують у вигляді пропорції:

  або  

Закон Гей-Люссака, закон Шарля і закон Бойля — Маріотта разом утворюють об'єднаний газовий закон. У поєднанні з законом Авогадро ці три газові закони узагальнюються до рівняння стану ідеального газу.

Неоднозначність термінологіїРедагувати

Закон Амонтона про тиск і температуру: закон тиску, описаний вище, можна приписати Гійому Амонтону, який на початку XVIII століття (точніше між 1700 і 1702 роками[1]) виявив, що тиск фіксованої маси газу, підтримуваного за постійного об'єму, пропорційний його температурі. Амонтон виявив це під час побудови «повітряного термометра». Називати цей закон законом Гей-Люссака просто некоректно, оскільки Гей-Люссак досліджував взаємозв'язок між об'ємом і температурою, а не тиском і температурою[джерело?].

Закон Шарля був відомим як закон Шарля і Гей-Люссака, оскільки Гей-Люссак опублікував його 1802 року, використавши здебільшого неопубліковані від 1787 року дані Шарля.

Тому в українсько- і англомовній науковій літературі існують деякі відмінності в найменуванні законів, пов'язаних з ім'ям Гей-Люссака. Ці відмінності наведено в таблиці:

Українськомовна назва Англомовна назва Формула
Закон Гей-Люссака Закон Шарля (Charles's law)
Закон Гей-Люссака
Закон об'ємів (Volumes Law)
 
Закон Шарля Закон Гей-Люссака (Gay-Lussac's law)
Другий закон Гей-Люссака
 
Закон об'ємних відношень Закон Гей-Люссака (Gay-Lussac's law)

Див. такожРедагувати

ПриміткиРедагувати

  1. Barnett, Martin K. (Aug 1841). A brief history of thermometry. Journal of Chemical Education 18 (8): 358. . Extract.

ЛітератураРедагувати

ПосиланняРедагувати