Charlesův zákon nebo druhý Gay-Lussacův zákon je jedním ze základních plynových zákonů, který popisuje vztah mezi tlakem a teplotou pro ideální plyn. Experimentálně byla závislost tlaku plynu na teplotě při konstantním objemu stanovena v roce 1787 Charlesem a rafinována Gay-Lussacem v roce 1802.
Formulace Karlova zákona je následující:
Tlak plynu pevné hmotnosti a pevného objemu je přímo úměrný absolutní teplotě plynu.
Jednoduše řečeno, zvýší-li se teplota plynu, zvýší se i jeho tlak, pokud hmotnost a objem plynu zůstanou nezměněny. Zákon má obzvláště jednoduchou matematickou formu, pokud je teplota měřena v absolutním měřítku, jako jsou kelviny . Matematicky je zákon napsán takto:
nebo
kde:
P je tlak plynu , T je teplota plynu (v kelvinech), k je konstanta .Tento zákon platí, pokud teplota je mírou průměrné kinetické energie látky. Zvyšuje-li se kinetická energie plynu, jeho částice narážejí větší rychlostí na stěny nádoby, čímž udělují stěně větší hybnost a vytvářejí vyšší tlak.
Pro porovnání parametrů stejného množství hmoty v různých stavech lze zákon napsat jako poměr:
neboGay-Lussacův zákon, Charlesův zákon a Boyle-Mariotteův zákon společně tvoří jednotný zákon o plynu. V kombinaci s Avogadrovým zákonem tyto tři plynové zákony zobecňují na stavovou rovnici ideálního plynu .
Amontonův zákon tlaku a teploty: Výše popsaný tlakový zákon lze připsat Guillaume Amontonovi , který na počátku 18. století (přesněji mezi lety 1700 a 1702 [1] [2] ) zjistil, že tlak pevné hmoty plynu udržovaného na konstantním objemu úměrném jeho teplotě. Amonton to objevil při stavbě „teploměru vzduchu“. Nazvat tento zákon Gay-Lussacův zákon je prostě nesprávný, protože Gay-Lussac zkoumal vztah mezi objemem a teplotou, nikoli tlakem a teplotou. .
Charlesův zákon byl znám jako zákon Charlese a Gay-Lussaca, protože ho Gay-Lussac publikoval v roce 1802, přičemž používal většinou nepublikovaná data od Charlese od roku 1787.
V ruské a anglické vědecké literatuře proto existují určité rozdíly v názvech zákonů spojených se jménem Gay-Lussac. Tyto rozdíly jsou uvedeny v následující tabulce:
ruské jméno | Anglický název | Vzorec |
---|---|---|
Gay-Lussacův zákon | Charlesův zákon ( en:Karlův zákon ) Gay-Lussacův zákon Volumes Law |
|
Karlův zákon | Gay-Lussacův zákon ( en:Gay-Lussacův zákon ) Gay-Lussacův druhý zákon |
|
Zákon objemových vztahů | Gay-Lussacův zákon ( cs:Gay-Lussacův zákon ) |
![]() | |
---|---|
V bibliografických katalozích |