Charles Law vs Boyle seadus
Charles'i seadus ja Boyle'i seadus on kaks väga olulist gaasidega seotud seadust. Need kaks seadust võivad kirjeldada ideaalsete gaaside paljusid omadusi. Neid seadusi kasutatakse laialdaselt sellistes valdkondades nagu keemia, termodünaamika, lennundus ja isegi sõjalised rakendused. Sellistes valdkondades silma paistmiseks on ülioluline omada nende kahe seaduse mõistmist. Selles artiklis käsitleme Charlesi seaduse ja Boyle'i seaduse, nende määratlusi, Charlesi seaduse ja Boyle'i seaduse rakendusi, sarnasusi ning lõpuks Charlesi seaduse ja Boyle'i seaduse erinevusi.
Boyle'i seadus
Boyle'i seadus on gaasiseadus. See on määratletud ideaalse gaasi jaoks. Ideaalse gaasi seaduste mõistmiseks on vaja korralikku arusaamist ideaalsest gaasist. Ideaalne gaas on gaas, mille puhul iga molekuli ruumala on null; samuti on molekulidevahelised molekulidevahelised atraktsioonid nullid. Selliseid ideaalseid gaase reaalsetes tingimustes ei eksisteeri. Reaalses elus eksisteerivaid gaase nimetatakse tõelisteks gaasideks. Reaalsetel gaasidel on molekulaarmaht ja molekulidevahelised jõud. Kui reaalse gaasi kõigi molekulide kogumaht on anuma mahuga võrreldes tühine ja molekulidevahelised jõud molekulide kiirustega võrreldes tühised, siis võib gaasi pidada selles süsteemis ideaalseks gaasiks. Boyle'i seadust, mille 1662. aastal pakkus välja keemik ja füüsik Robert Boyle, võib väita järgmiselt. Fikseeritud koguse ideaalse gaasi puhul, mida hoitakse kindlal temperatuuril, on rõhk ja maht pöördvõrdelised.
Suletud süsteem on süsteem, kus ei ole võimalik massivahetust ümbritseva ja süsteemi vahel, küll aga on võimalik energiavahetus. Boyle'i seadus viitab sellele, et ideaalse gaasi rõhu ja ruumala korrutis konstantsel temperatuuril on konstantne. Teisisõnu, P V=K, kus p on rõhk, V on ruumala ja K on konstant. See tähendab, et kui sellise süsteemi rõhku kahekordistatakse, muutub selle süsteemi maht pooleks selle algsest väärtusest.
Charlesi seadus
Charles'i seadus on ka gaasiseadus, mis on defineeritud ideaalseks gaasiks suletud süsteemis. See väidab, et konstantse rõhu all oleva suletud ideaalgaasisüsteemi korral on süsteemi maht otseselt võrdeline süsteemi temperatuuriga. Selle seaduse avaldas esmakordselt prantsuse filosoof Joseph Louis Gay-Lussac, kuid ta omistas avastuse Jacques Charlesile. See seadus viitab sellele, et sellise süsteemi puhul peab temperatuuri ja mahu suhe olema konstantne. Teisisõnu, V/T=K, kus V on gaasi maht ja T on gaasi temperatuur. Tuleb märkida, et matemaatiliselt töötab see proportsionaalsus ainult Kelvini skaala puhul, mis on absoluutne temperatuuriskaala.
Mis vahe on Charlesi seadusel ja Boyle'i seadusel?
• Charlesi seadus on defineeritud püsiva rõhuga süsteemi jaoks, Boyle'i seadus aga püsiva temperatuuriga süsteemi jaoks.
• Charlesi seaduses sisalduvad kaks mõistet on üksteisega otseselt proportsionaalsed, samas kui Boyle'i seaduses sisalduvad mõisted on pöördvõrdelised.
