Charles Yasası

Gaz yasalarından birini oluşturan Charles, sıcaklık ile hacim arasındaki ilişkiyi incelemiştir. Çeşitli deneylerde ortam koşullarını sabit tutarak, sıcaklığın değişmesi ile beraber maddenin durumunu gözlemlemiştir. Hacimle sıcaklık arasındaki bu doğrudan bağlantı, ilerde oluşturulacak olan ideal gaz denkleminin de bir parçası haline gelmiştir. Kimya’nın temel yasaları arasında da kendisine yer bulmuştur.

  • Charles yasası deneylerin sonucunda şu şekilde formülize edilmiştir.
    • V1 x T2 = V2 x T2 = k
    • V1 / T2 = V2 / T2

V1 = Gazın başlangıç durumunda sahip olduğu hacim miktarı

V2 = Gazın son durumunda sahip olduğu hacim miktarı

T1 = Gazın başlangıç durumunda sahip olduğu sıcaklık miktarı (Kelvin cinsinden gösterilir)

T2 = Gazın son durumunda sahip olduğu sıcaklık miktarı (Kelvin cinsinden gösterilir)

K = gaz sabiti

Yandaki şekilde 1 atm basınç altında ve 200 Kelvin sıcaklıkta sıvının hacmi görülmektedir.

 

 

 

 

İkinci durum ise basınç sabit tutulurken, artırılan sıcaklıkla beraber sıvının hacmindeki değişiklikler gözlemlenmektedir.

 

 

 

 

 

  • Sıcaklık değerlerine bakılarak maddelerin büzüşmesi veya genleşmesi de Charles kanunu ile açıklanabilir.

 

 

 

Örnek: Sıcaklığın artırılması ile sıvının hacmindeki genişlemeler aşağıdaki gibi görülür.

Örnek: Ortamda kütlenin ve basıncın sabit olduğunu kabul edelim. Gazın başlangıç hacmi 500 cm3 ve sıcaklığı ise 60 Kelvin’dir. Hacmin iki katına çıkarılması durumunda sıcaklıkta nasıl bir değişim gözlemlenir ve büyüklüğü ne olur?

Yanıt: Hacim ile sıcaklık arasındaki ilişkiyi inceleyen Charles yasası kullanılarak çözüme gidilir.

V1 x T2 = V2 x T2

V1 = 500 cm3

V2 = V1 x 2 = 500 x 2 = 1000 cm3

T1 = 60 K

T2 = ?

500 x T2 = 1000 x 60

T2 = 120 K

  • Gazların davranışını gözlemleyen Charles, sıcaklık ile hacim arasındaki doğru orantıyı bulmuştur. Kanun hakkında çizilen diyagramlar bu nedenle düz doğruları beraberinde getirecektir. Aşağıdaki grafik incelediğinde sabit basınçta, hacim ve sıcaklık davranışları gözlemlenmektedir. Aynı zamanda kütlede sabit tutulmaktadır. Eksen -273 derecede kesilir.

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir