LLEI DE CHARLES

Aquesta llei va ser descoberta per Jacques Alexandre César Charles, químic, físic i aeronauta francés. Va nàixer a Beaugency (Loiret) el 2 de novembre de 1746 i va morir en París el 7 d'abril de 1823.

Des del punt de vista de la teoria cinètica, podem dir que la pressió es constant, aleshores, el nombre de xocs de les partícules contra les parets també és constant. Per a que això ocórrega,si augmentem el volum que ocupa el gas,les partícules haurán d'anar més ràpides i si tornem a ficar el volum inicial les partícules anirán més lentes.


Aquesta llei és aplicable solament en gasos, perquè són els únics que són compressibles i poden ser sotmesos a augments i disminucions de volum.

Si fem un experiment comprovant la llei de Charles, un podria ser:

Fiquem un globus en la boca d'un matràs ( o un recipient que tinga una entrada xicoteta ) i ho fiquem damunt d'una placa calefactora a màxima temperatura.

Esperarem una estona i després, veurem com a poc a poc el globus es va inflant.

Més tard, posarem la part de abaix del matràs en un recipient amb aigua freda, i veurem com el globus es desinfla.

Amb aquest experiment hem demostrat que quan la temperatura augmenta, el volum augmenta, per això el globus s'inflava, i quan la temperatura tornava a disminuir, el globus es tornava a desinflar.

Aquesta seria la representació gràfica:

Si observem aquesta gràfica veiem que:

Les dos magnituds són directament proporcionals, per això al representar el volum respecte a la temperatura la gràfica és una recta.

Podem vore com és diferent de la llei de Boyle, que ja vaig explicar, i que deia que la pressió d'un gas és inversament proporcional al volum que ocupa, i era per això que la gràfica era una línia corba.

LLEI MATEMÀTICA:

Matemàticament,podem expressar la llei de charles com:

(el quocient entre el volum i la temperatura és constant)

V ➜ Representa el volum.

T ➜ Representa la temperatura.

K ➜ Representa la constant de proporcionalitat.

O podem expressar-la d'aquesta altra forma (que sol utilitzar-se més per a càlculs):

Per exemple, tenim un volum d'un gas V1 que es troba a una temperatura de T1. Si variem el volum del gas a V2, aleshores la temperatura canviarà a T2, i es complira que el volum és directament proporcional a la temperatura.

Però, ¿que vol dir que la temperatura i el volum són directament proporcionals?

Vol dir que si la temperatura augmenta, el volum augmenta, i si la temperatura disminueix, el volum també.
Si multipliquem la temperatura per un número,el volum es multiplicará també per el mateix número,igual que si una es dobla, l'altra també.

Per a utilitzar aquesta llei, el volum (V) pot estar en qualsevol unitat, però en el cas de la temperatura, sempre ha d'estar en kelvin (K).