Boyle-Mariotte yasası nefes alıyor. Boyle yasaları - Mariotte, Gay-Lussac, Charles Boyle denklemi

Belirli bir gaz kütlesinin durumunu karakterize eden parametreler arasındaki ilişkiyi araştırmaya, parametrelerden biri değişmeden kalırken meydana gelen gaz süreçlerini inceleyerek başlıyoruz. İngiliz bilim adamı Boyle(1669'da) ve Fransız bilim adamı Marriott(1676'da) basınç değişikliklerinin sabit sıcaklıkta gaz hacmindeki değişikliklere bağlı olduğunu ifade eden bir yasa keşfetti. Aşağıdaki deneyi yapalım.

Kolu çevirerek A silindirindeki gazın (hava) hacmini değiştireceğiz (Şekil 11, a). Manometre okumasına göre gaz basıncının da değiştiğini görüyoruz. Kaptaki gazın hacmini değiştireceğiz (hacim B ölçeğine göre belirlenir) ve basıncı fark ederek bunları tabloya yazacağız. 1. Bundan, bir gazın hacminin ve basıncının çarpımının neredeyse sabit olduğu görülebilir: gazın hacmi ne kadar azalırsa azalsın, basıncı aynı sayıda artar.

Benzer, daha doğru deneyler sonucunda şu keşfedildi: Sabit sıcaklıkta belirli bir gaz kütlesi için, gaz basıncı, gaz hacmindeki değişiklikle ters orantılı olarak değişir. Bu Boyle-Mariotte yasasının formülasyonudur. Matematiksel olarak iki durum için şu şekilde yazılacaktır:

Sabit sıcaklıkta bir gazın durumunun değişmesi olayına ne ad verilir? izotermal. Boyle-Mariotte yasasının formülü bir gazın izotermal durumunun denklemidir. Sabit sıcaklıkta moleküllerin ortalama hızı değişmez. Bir gazın hacmindeki bir değişiklik, moleküllerin kabın duvarlarına çarpma sayısında bir değişikliğe neden olur. Gaz basıncındaki değişimin nedeni budur.

Örnek olarak bu süreci grafiksel olarak gösterelim. V = 12 l, p = 1'de.. Gaz hacmini apsis eksenine ve basıncını da ordinat eksenine çizeceğiz (Şekil 11, b). V ve p'nin her bir değer çiftine karşılık gelen noktaları bulalım ve bunları birbirine bağlayarak izotermal sürecin bir grafiğini elde edeceğiz. Sabit sıcaklıkta bir gazın hacmi ile basıncı arasındaki ilişkiyi gösteren çizgiye izoterm denir. İzotermal süreçler saf haliyle meydana gelmez. Ancak genellikle gaz sıcaklığının çok az değiştiği durumlar vardır, örneğin bir kompresör silindirlere hava pompaladığında veya içten yanmalı bir motorun silindirine yanıcı bir karışım enjekte edildiğinde. Bu gibi durumlarda gaz hacmi ve basıncı hesaplamaları Boyle-Mariotte yasasına göre yapılır*.

Termodinamik sistemleri inceleyen bilim adamları, sistemin bir makro parametresindeki değişikliğin geri kalanında da değişikliğe yol açtığını bulmuşlardır. Örneğin, bir lastik top ısıtıldığında içindeki basınçtaki artış, hacminin artmasına neden olur; Bir katının sıcaklığındaki bir artış, boyutunda bir artışa vb. yol açar.

Bu bağımlılıklar oldukça karmaşık olabilir. Bu nedenle, öncelikle, örneğin seyreltilmiş gazlar için en basit termodinamik sistem örneğini kullanarak makro parametreler arasındaki mevcut bağlantıları ele alacağız. Onlar için fiziksel nicelikler arasında deneysel olarak kurulan fonksiyonel ilişkilere denir. gaz kanunları.

Robert Boyle (1627-1691). Havanın özelliklerini (havanın kütlesi ve elastikiyeti, seyrekleşme derecesi) inceleyen ünlü bir İngiliz fizikçi ve kimyager. Deneyimler suyun kaynama noktasının çevre basıncına bağlı olduğunu göstermiştir. Ayrıca katıların elastikliği, hidrostatik, ışık ve elektrik olaylarını da inceledi ve ilk kez beyaz ışığın karmaşık spektrumu hakkında fikir sahibi oldu. “Kimyasal element” kavramını tanıttı.

İlk gaz kanunu İngiliz bilim adamı R. Boylem 1662'de havanın esnekliğini incelerken. Bir ucu kapalı, uzun, bükülmüş bir cam tüp aldı ve kısa dirsekte küçük bir kapalı hava hacmi oluşana kadar içine cıva dökmeye başladı (Şekil 1.5). Daha sonra uzun dirseğe cıva ekledi ve tüpün kapalı ucundaki hava hacmi ile cıvanın sol dirsekte yarattığı basınç arasındaki ilişkiyi inceledi. Bilim adamının aralarında belirli bir ilişki olduğu yönündeki varsayımı doğrulandı. Elde edilen sonuçların karşılaştırılması, Boyle aşağıdaki pozisyonu formüle etti:

Sabit sıcaklıkta belirli bir gaz kütlesinin basıncı ile hacmi arasında ters bir ilişki vardır:p ~ 1/V.

Edm Marriott

Erozyon Marriott(1620—1684) . Sıvıların ve gazların özelliklerini, elastik cisimlerin çarpışmalarını, sarkaç salınımlarını ve doğal optik olayları inceleyen Fransız fizikçi. Sabit bir sıcaklıkta gazların basıncı ve hacmi arasındaki ilişkiyi kurdu ve buna dayanarak çeşitli uygulamaları, özellikle de barometre okumalarını kullanarak bir alanın yüksekliğinin nasıl bulunacağını açıkladı. Dondurulduğunda suyun hacminin arttığı kanıtlanmıştır.

Biraz sonra, 1676'da Fransız bilim adamı E. Marriott R. Boyle'dan bağımsız olarak, genel olarak şu anda adı verilen gaz yasasını formüle etti. Boyle-Mariotte yasası. Ona göre, belirli bir sıcaklıkta belirli bir gaz kütlesi bir hacim kaplıyorsa V1 baskı altında p1, ve aynı sıcaklıkta başka bir durumda basıncı ve hacmi eşittir p2 Ve V2, o zaman aşağıdaki ilişki doğrudur:

sayfa 1 /p2 =V 2 /V1 veya sayfa 1V1 = p2V2.

Boyle-Mariotte Yasası : sabit bir sıcaklıkta, gazın bir durumdan değişmesinin bir sonucu olarak termodinamik bir işlem meydana gelirse (p 1 ve1)başka bir (p2iV2),bu durumda sabit sıcaklıkta belirli bir gaz kütlesinin basıncı ile hacminin çarpımı sabittir:

pV = inşaatSiteden materyal

Sabit sıcaklıkta gerçekleşen termodinamik işlemlere denir izotermal(Gr. isos'tan - eşit, terme - sıcaklık). Koordinat düzleminde grafiksel olarak pV adı verilen bir abartıyla temsil edilir izoterm(Şekil 1.6). Farklı izotermler farklı sıcaklıklara karşılık gelir; sıcaklık ne kadar yüksek olursa koordinat düzleminde o kadar yüksek olur pV bir hiperbol var (T 2 >T 1). Koordinat düzleminde açıkça görülüyor ki pT Ve VT izotermler sıcaklık eksenine dik düz çizgiler olarak gösterilmiştir.

Boyle-Mariotte Yasası yüklemeler Gazın basıncı ile hacmi arasındaki ilişki izotermal işlemler için: sabit sıcaklıkta, belirli bir gaz kütlesinin hacmi V, basıncıyla ters orantılıdır P.

Nasıl nefes alıyoruz?

Akciğer kesecikleri ile dış ortam arasındaki hava hacmi, göğsün ritmik solunum hareketleri sonucunda elde edilir. Nefes aldığınızda göğüs ve akciğerlerin hacmi artar, içlerindeki basınç azalır ve hava, solunum yollarından (burun, boğaz) pulmoner veziküllere girer. Çıkarken göğüs ve akciğerlerin hacmi azalır, pulmoner veziküllerdeki basınç artar ve aşırı karbon monoksit (karbon dioksit) içeriğine sahip hava akciğerleri dışarıya doğru bırakır. Boyle-Mariotte yasası burada geçerlidir, yani basıncın hacme bağımlılığı.

Ne kadar süre nefes alamayacağız? Eğitimli insanlar bile nefesini 3-4 hatta 6 dakika tutabilir, ancak daha fazla tutamaz. Daha uzun süreli oksijen yoksunluğu ölüme yol açabilir. Bu nedenle vücuda sürekli oksijen sağlanması gerekir. Solunum, ortamdan vücuda oksijen taşınmasıdır. Solunum sisteminin ana organı

– çevresinde plevral sıvı bulunan akciğerler.

Boyle-Mariotte yasasının uygulanması

Gaz kanunları sadece teknolojide değil, canlı doğada da aktif olarak çalışmakta ve tıpta yaygın olarak kullanılmaktadır.

Boyle-Marriott yasası, doğduğu andan itibaren, ilk bağımsız nefesinden itibaren "bir kişi için (ve herhangi bir memeli için) çalışmaya başlar.

Nefes alırken interkostal kaslar ve diyafram periyodik olarak göğsün hacmini değiştirir. Göğüs genişlediğinde akciğerlerdeki hava basıncı atmosfer basıncının altına düşer. İzotermal kanun (pv=const) “çalışır” ve ortaya çıkan basınç farkı sonucunda nefes alma meydana gelir.

Pulmoner solunum: Gazların akciğerlerde difüzyonu

Difüzyonla değişimin yeterince etkili olabilmesi için değişim yüzeyinin büyük, difüzyon mesafesinin ise küçük olması gerekir. Akciğerlerdeki difüzyon bariyeri bu şartları tam olarak karşılamaktadır. Alveollerin toplam yüzeyi yaklaşık 50-80 metrekaredir. m.Yapısal özellikleri nedeniyle akciğer dokusu difüzyona uygundur: akciğer kılcal damarlarının kanı ince bir doku tabakasıyla alveolar boşluktan ayrılır. Difüzyon işlemi sırasında oksijen alveoler epitelden, ana zarlar arasındaki interstisyel boşluktan, kılcal endotelden, kan plazmasından, eritrosit zarından ve eritrositin iç ortamından geçer. Toplam difüzyon mesafesi yalnızca 1 µm civarındadır.

Karbondioksit molekülleri aynı yol boyunca, ancak ters yönde, kırmızı kan hücresinden alveol boşluğuna doğru yayılır. Ancak karbondioksitin difüzyonu ancak diğer bileşiklerle olan kimyasal bağlardan kurtulduktan sonra mümkün olur.

Bir eritrosit pulmoner kılcal damarlardan geçtiğinde, difüzyonun mümkün olduğu süre (temas süresi) nispeten kısadır (yaklaşık 0,3 saniye). Ancak bu süre, kandaki solunum gazlarının gerilimi ile alveollerdeki kısmi basıncının neredeyse eşit olması için oldukça yeterlidir.

Akciğerlerin tidal hacmini ve hayati kapasitesini belirleme deneyimi.

Hedef: Akciğerlerin gelgit hacmini ve hayati kapasitesini belirler.

Teçhizat: balon, ölçüm bandı.

İlerlemek :

N (2) sakin nefes vermelerde balonu mümkün olduğu kadar şişirelim.

Topun çapını ölçelim ve aşağıdaki formülü kullanarak hacmini hesaplayalım:

Burada d topun çapıdır.

Akciğerlerimizin gelgit hacmini hesaplayalım: burada N, nefes verme sayısıdır.

Balonu iki kez daha şişirelim ve akciğerlerimizin ortalama gelgit hacmini hesaplayalım.

Bir kişinin en derin nefesten sonra soluyabileceği en büyük hava hacmi olan akciğerlerin hayati kapasitesini (VC) belirleyelim. Bunu yapmak için topu ağzınızdan çıkarmadan burnunuzdan derin bir nefes alın ve mümkün olduğu kadar ağzınızdan topun içine nefes verin. 2 kere tekrarlayalım. , burada N=2.

Bir gazın hacmi ile basıncı arasındaki niceliksel ilişki ilk olarak 1662'de Robert Boyle tarafından kurulmuştur.* Boyle-Mariotte yasası, sabit sıcaklıkta bir gazın hacminin basıncıyla ters orantılı olduğunu belirtmektedir. Bu yasa herhangi bir sabit miktardaki gaz için geçerlidir. Olarak Şekil l'de görülebilir. 3.2'de grafiksel gösterimi farklılık gösterebilir. Soldaki grafik, düşük basınçta sabit miktardaki gazın hacminin büyük olduğunu göstermektedir. Bir gazın basıncı arttıkça hacmi azalır. Matematiksel olarak şöyle yazılır:

Ancak Boyle-Mariotte yasası genellikle şu şekilde yazılır:

Bu gösterim, örneğin, V1 gazının başlangıç ​​hacmini ve p basıncını bilerek, yeni V2 hacmindeki p2 basıncını hesaplamaya olanak sağlar.

Gay-Lussac yasası (Charles yasası)

1787'de Charles, sabit basınçta bir gazın hacminin değiştiğini (sıcaklığıyla orantılı olarak) gösterdi. Bu bağımlılık, Şekil 3.3'te grafiksel biçimde gösterilmiştir; buradan bir gazın hacminin, gazın hacmiyle doğrusal olarak ilişkili olduğu görülebilir. sıcaklık Matematiksel formda bu bağımlılık şu şekilde ifade edilir:

Charles yasası genellikle farklı bir biçimde yazılır:

V1IT1 = V2T1 (2)

Charles yasası, 1802'de bir gazın hacminin, sıcaklığı 1°C değiştiğinde, 0°C'de kapladığı hacmin 1/273'ü kadar değiştiğini tespit eden J. Gay-Lussac tarafından geliştirildi. 0°C'de herhangi bir gazın rastgele hacmini alırsak ve sabit basınçta sıcaklığını 273°C düşürürsek, son hacmi sıfıra eşit olacaktır. Bu, -273°C veya 0 K sıcaklığa karşılık gelir. Bu sıcaklığa mutlak sıfır denir. Gerçekte buna ulaşmak mümkün değildir. İncirde. Şekil 3.3, gaz hacmi-sıcaklık grafiklerinin ekstrapolasyonunun 0 K'de nasıl sıfır hacme yol açtığını göstermektedir.

Mutlak sıfır, kesinlikle ulaşılamaz. Ancak laboratuvar koşullarında mutlak sıfırdan yalnızca 0,001 K farklı sıcaklıklara ulaşmak mümkündür. Bu sıcaklıklarda moleküllerin rastgele hareketleri pratikte durur. Bu şaşırtıcı özelliklere yol açar. Örneğin mutlak sıfıra yakın sıcaklıklara soğutulan metaller, elektrik direncini neredeyse tamamen kaybeder ve süper iletken hale gelir*. Diğer alışılmadık düşük sıcaklık özelliklerine sahip maddelere örnek olarak helyum verilebilir. Mutlak sıfıra yakın sıcaklıklarda helyum viskozitesini kaybeder ve süperakışkan hale gelir.

* 1987'de, yaklaşık 100 K (-173 ° C) gibi nispeten yüksek sıcaklıklarda süper iletken hale gelen maddeler (lantanit elementlerinin oksitlerinden, baryum ve bakırdan sinterlenmiş seramikler) keşfedildi. Bu "yüksek sıcaklık" süper iletkenleri teknolojide büyük umutlar yaratıyor - Yaklaşık. tercüme

İdeal gazların temel yasaları, teknik termodinamikte, havacılık ekipmanı ve uçak motorları için tasarım ve teknolojik dokümantasyon geliştirme sürecinde bir dizi mühendislik problemini çözmek için kullanılır; bunların üretimi ve işletilmesi.

Bu yasalar başlangıçta deneysel olarak elde edildi. Daha sonra cisimlerin yapısının moleküler kinetik teorisinden türetildiler.

Boyle-Mariotte yasasıİdeal bir gazın hacminin sabit sıcaklıkta basınca bağımlılığını belirler. Bu bağımlılık, gazın kinetik teorisinin ortaya çıkmasından çok önce, 1662'de İngiliz kimyager ve fizikçi R. Boyle tarafından türetildi. Boyle'dan bağımsız olarak aynı yasa 1676'da E. Marriott tarafından keşfedildi. Bu yasayı 1662 yılında kuran İngiliz kimyager ve fizikçi Robert Boyle (1627 - 1691) ve 1676 yılında bu yasayı kuran Fransız fizikçi Edme Mariotte'nin (1620 - 1684) Yasası: sabit bir sıcaklıkta sabit olan ideal bir gazın belirli bir kütlesinin hacminin ve basıncının çarpımı veya.

Boyle-Mariotte yasası denir ve şunu belirtir: Sabit sıcaklıkta gazın basıncı hacmiyle ters orantılıdır.

Belirli bir gaz kütlesinin sabit sıcaklıkta olduğunu varsayalım:

V 1 – basınçtaki gazın hacmi R 1 ;

V 2 – basınçtaki gazın hacmi R 2 .

O zaman kanuna göre şunu yazabiliriz:

Spesifik hacmin değerini bu denklemde yerine koyup bu gazın kütlesini almak T= 1kg, şunu elde ederiz

P 1 v 1 =P 2 v 2 veya pv= yapı .(5)

Gaz yoğunluğu özgül hacminin tersidir:

o zaman denklem (4) şu formu alacaktır

yani gazların yoğunlukları mutlak basınçlarıyla doğru orantılıdır. Denklem (5), Boyle-Mariotte yasasının yeni bir ifadesi olarak düşünülebilir ve aşağıdaki şekilde formüle edilebilir: Aynı ideal gazın belirli bir kütlesinin farklı durumları için, ancak aynı sıcaklıkta, basıncın ve özgül hacminin çarpımı sabit bir değerdir.

Bu yasa, gazların kinetik teorisinin temel denkleminden kolaylıkla elde edilebilir. Denklem (2)'deki birim hacim başına molekül sayısını oran ile değiştirmek N/V (V– belirli bir gaz kütlesinin hacmi, N– hacimdeki molekül sayısı) elde ettiğimiz

Belirli bir gaz kütlesi için değerler N Ve β sabittir, o zaman sabit sıcaklıkta T=yapı keyfi miktarda gaz için Boyle-Mariotte denklemi şu şekilde olacaktır:

pV = yapı, (7)

ve 1 kg gaz için

pv = sabit.

Koordinat sisteminde grafiksel olarak gösterelim R – v gaz halindeki değişiklik.

Örneğin, 1 m3 hacimli belirli bir gaz kütlesinin basıncı 98 kPa'ya eşittir, o zaman denklem (7)'yi kullanarak 2 m3 hacimli bir gazın basıncını belirleriz.

Hesaplamalara devam ederek aşağıdaki verileri elde ederiz: V(m3) 1'e eşittir; 2; 3; 4; 5; 6; sırasıyla R(kPa) 98'e eşittir; 49; 32.7; 24.5; 19.6; 16.3. Bu verileri kullanarak bir grafik oluşturuyoruz (Şekil 1).

Pirinç. 1. İdeal gaz basıncının hacme bağımlılığı

Sabit sıcaklık

Ortaya çıkan eğriye (sabit sıcaklıkta elde edilen bir hiperbol) izoterm adı verilir ve sabit sıcaklıkta meydana gelen bir işleme izotermal denir. Boyle-Mariotte yasası yaklaşıktır ve çok yüksek basınçlarda ve düşük sıcaklıklarda termoteknik hesaplamalar için kabul edilemez.

Gay-Lussak Hukukuİdeal bir gazın hacminin sabit basınçta sıcaklığa bağımlılığını belirler. (Bu yasayı ilk kez 1802'de kuran Fransız kimyager ve fizikçi Joseph Louis Gay-Lussac'ın (1778 - 1850) Yasası: sabit basınçta ideal gazın belirli bir kütlesinin hacmi artan sıcaklıkla doğrusal olarak artar, yani , spesifik hacim nerede; β, 1 o C başına 1/273,16'ya eşit hacim genleşme katsayısıdır.) Yasa, adını aldığı Fransız fizikçi ve kimyager Joseph Louis Gay-Lussac tarafından 1802 yılında deneysel olarak oluşturulmuştur. Gazların termal genleşmesini deneysel olarak inceleyen Gay-Lussac, sabit basınçta, tüm gazların hacimlerinin neredeyse eşit şekilde ısıtıldığında arttığını, yani sıcaklıkta 1 ° C'lik bir artışla belirli bir gaz kütlesinin hacminin arttığını keşfetti. Bu gaz kütlesinin 0°C'de kapladığı hacmin 1/273'ü.

Aynı miktarda 1 °C ısıtıldığında hacimdeki artış tesadüfi değil, Boyle-Mariotte yasasının bir sonucu gibi görünüyor. Başlangıçta gaz 1 °C sabit hacimde ısıtılır, basıncı ilkinin 1/273'ü kadar artar. Daha sonra gaz sabit bir sıcaklıkta genişler ve basıncı ilk seviyesine düşer ve hacmi aynı miktarda artar. Belirli bir gaz kütlesinin 0°C'deki hacmini şu şekilde ifade ederiz: V 0 ve sıcaklıkta T°C V t Yasayı şu şekilde yazalım:

Gay-Lussac yasası grafiksel olarak da gösterilebilir.

Pirinç. 2. İdeal bir gazın hacminin sabit sıcaklıkta sıcaklığa bağımlılığı

basınç

Denklem (8)'i kullanarak ve sıcaklığı 0°C, 273°C, 546°C'ye eşit alarak, gazın hacmini sırasıyla şuna eşit olarak hesaplıyoruz: V 0 , 2V 0 , 3V 0. Gaz sıcaklıklarını apsis ekseni boyunca belirli bir geleneksel ölçekte (Şekil 2) ve bu sıcaklıklara karşılık gelen gaz hacimlerini ordinat ekseni boyunca çizelim. Elde edilen noktaları grafik üzerinde birleştirerek, ideal bir gazın hacminin sabit basınçta sıcaklığa bağımlılığını temsil eden düz bir çizgi elde ederiz. Bu çizgiye denir izobar ve sabit basınçta meydana gelen süreç izobarik.

Bir kez daha gaz hacminin sıcaklığa karşı değişim grafiğine dönelim. Düz çizgiyi x ekseniyle kesişene kadar devam ettirelim. Kesişme noktası mutlak sıfıra karşılık gelecektir.

Denklem (8)'deki değerin olduğunu varsayalım. V t= 0, o zaman elimizde:

ama o zamandan beri V 0 ≠ 0, dolayısıyla nerede T= – 273°C. Ancak – 273°C=0K, bunun kanıtlanması gerekiyordu.

Gay-Lussac denklemini şu şekilde temsil edelim:

Bunu hatırlamak 273+ T=T ve 273 K=0°C, şunu elde ederiz:

Spesifik hacmin değerini denklem (9)'da yerine koymak ve almak T=1 kg, şunu elde ederiz:

İlişki (10), aşağıdaki gibi formüle edilebilecek Gay-Lussac yasasını ifade eder: sabit basınçta, aynı ideal gazın aynı kütlelerinin özgül hacimleri mutlak sıcaklıklarıyla doğru orantılıdır. Denklem (10)'dan görülebileceği gibi, Gay-Lussac yasası şunu belirtir: belirli bir gaz kütlesinin özgül hacminin mutlak sıcaklığına bölümünün belirli bir sabit basınçta sabit bir değer olduğu.

Gay-Lussac yasasını ifade eden denklem genel forma sahiptir

ve gazların kinetik teorisinin temel denkleminden elde edilebilir. Denklem (6) şu şekilde temsil edilecektir:

en P=yapı denklemi (11) elde ederiz. Gay-Lussac yasası teknolojide yaygın olarak kullanılmaktadır. Böylece, gazların hacimsel genleşmesi yasasına dayanarak, 1 ila 1400 K aralığındaki sıcaklıkları ölçmek için ideal bir gaz termometresi yapıldı.

Charles Yasası Belirli bir gaz kütlesinin basıncının sabit bir hacimde sıcaklığa bağımlılığını belirler. Bu yasayı ilk kez 1787'de kuran ve J. Gay tarafından geliştirilen Fransız bilim adamı Jean Charles'ın (1746 - 1823) yasası. -1802'de Lussaccombe: Kütlesi ve hacmi sabit olan ideal bir gazın basıncı ısıtıldığında doğrusal olarak artar, yani nerede R o – basınç T= 0°C.

Charles, sabit bir hacimde ısıtıldığında tüm gazların basıncının neredeyse eşit şekilde arttığını belirledi; Sıcaklıktaki 1 °C artışla herhangi bir gazın basıncı, belirli bir gaz kütlesinin 0 °C'deki basıncının tam olarak 1/273'ü kadar artar. 0°C sıcaklıktaki bir kaptaki belirli bir gaz kütlesinin basıncını şu şekilde ifade edelim: R 0 ve sıcaklıkta T° aracılığıyla P T. Sıcaklık 1°C arttığında basınç artar, sıcaklık 1°C arttığında basınç artar. T°C basınç artar. Sıcaklıktaki basınç T°Başlangıç ​​artı basınç artışına eşit veya

Formül (12), 0°C'deki basınç biliniyorsa herhangi bir sıcaklıktaki basıncı hesaplamanıza olanak tanır. Mühendislik hesaplamalarında, (12) numaralı bağıntıdan kolayca elde edilen denklem (Charles yasası) sıklıkla kullanılır.

O zamandan beri ve 273 + T = T veya 273 K = 0°C = T 0

Sabit özgül hacimde ideal bir gazın mutlak basınçları, mutlak sıcaklıklarıyla doğru orantılıdır. Oranın orta terimlerini tersine çevirirsek, şunu elde ederiz:

Denklem (14), Charles yasasının genel biçimiyle ifadesidir. Bu denklem formül (6)'dan kolayca türetilebilir.

Şu tarihte: V=yapı Charles yasasının genel denklemini elde ederiz (14).

Belirli bir gaz kütlesinin sabit hacimdeki sıcaklığa bağımlılığını çizmek için denklem (13)'ü kullanırız. Örneğin 273 K = 0°C sıcaklıkta belirli bir gaz kütlesinin basıncı 98 kPa olsun. Denkleme göre 373, 473, 573 °C sıcaklıklardaki basınç sırasıyla 137 kPa (1,4 kgf/cm2), 172 kPa (1,76 kgf/cm2), 207 kPa (2,12 kgf/cm2) olacaktır. Bu verileri kullanarak bir grafik oluşturuyoruz (Şekil 3). Ortaya çıkan düz çizgiye izokor adı verilir ve sabit hacimde meydana gelen işleme izokorik denir.

Pirinç. 3. Sabit hacimde gaz basıncının sıcaklığa bağımlılığı