Charles Law protiv Boyleovog zakona
Charlesov zakon i Boyleov zakon su dva vrlo važna zakona koja se tiču plinova. Ova dva zakona mogu opisati mnoga svojstva idealnih plinova. Ovi se zakoni naširoko koriste u područjima kao što su kemija, termodinamika, zrakoplovstvo, pa čak i vojne primjene. Od vitalne je važnosti dobro razumjeti ova dva zakona kako biste bili isticani u takvim poljima. U ovom ćemo članku raspravljati o tome što su Charlesov zakon i Boyleov zakon, njihove definicije, primjene Charlesova zakona i Boyleova zakona, njihove sličnosti i na kraju razlike između Charlesova zakona i Boyleova zakona.
Boyleov zakon
Boyleov zakon je zakon o plinu. Definiran je za idealni plin. Za razumijevanje ovih zakona idealnog plina potrebno je pravilno razumijevanje idealnog plina. Idealni plin je plin kod kojeg je volumen koji zauzima svaka molekula jednak nuli; također su međumolekulska privlačenja između molekula nula. Takvi idealni plinovi ne postoje u stvarnim životnim uvjetima. Plinovi koji postoje u stvarnom životu poznati su kao pravi plinovi. Pravi plinovi imaju molekularne volumene i međumolekularne sile. Ako je zajednički volumen svih molekula stvarnog plina zanemariv u usporedbi s volumenom spremnika, a međumolekulske sile zanemarive u usporedbi s brzinama molekula, tada se plin može smatrati idealnim plinom u tom sustavu. Boyleov zakon, koji je 1662. godine predložio kemičar i fizičar Robert Boyle, može se izraziti na sljedeći način. Za fiksnu količinu idealnog plina, koji se drži na fiksnoj temperaturi, tlak i volumen su obrnuto proporcionalni.
Zatvoreni sustav je sustav u kojem nije moguća razmjena mase između okoline i sustava, ali je moguća izmjena energije. Boyleov zakon sugerira da je umnožak tlaka i volumena idealnog plina, pri konstantnoj temperaturi, konstantan. Drugim riječima, P V=K, gdje je p tlak, V volumen, a K konstanta. To znači da, ako se tlak takvog sustava udvostruči, volumen tog sustava postaje polovica njegove izvorne vrijednosti.
Karlov zakon
Charlov zakon je također plinski zakon, koji je definiran kao idealni plin u zatvorenom sustavu. To kaže da je za zatvoreni sustav idealnog plina pod stalnim tlakom, volumen sustava izravno proporcionalan temperaturi sustava. Ovaj zakon prvi je objavio francuski filozof Joseph Louis Gay-Lussac, ali je zasluge za otkriće pripisao Jacquesu Charlesu. Ovaj zakon sugerira da za takav sustav omjer između temperature i volumena mora biti konstantan. Drugim riječima, V/T=K, gdje je V volumen plina, a T temperatura plina. Mora se napomenuti da će matematički ova proporcionalnost funkcionirati samo za Kelvinovu skalu, koja je apsolutna temperaturna skala.
Koja je razlika između Charlesovog i Boyleovog zakona?
• Charlesov zakon definiran je za sustav s konstantnim tlakom dok je Boyleov zakon definiran za sustav s konstantnom temperaturom.
• Dva člana uključena u Charlesov zakon izravno su proporcionalna jedan drugome dok su pojmovi uključeni u Boyleov zakon obrnuto proporcionalni.
