Dlí Charles

Is é Dlí Charles ceann de dhlíthe na teirmidinimice, arb ionann é agus Dlí an Gháis Idéalaigh.
Is dlí turgnamhach gáis é (ar a dtugtar 'Dlí na dToirteanna' freisin) a chuireann síos ar an gcaoi a mbíonn claonadh ag gáis forbairt nuair a théitear iad. Is é atá i ráiteas nua-aimseartha ar dhlí Charles ná: "Tá toirt aon ghás i gcomhréir dhíreach leis an teocht i gCailviní ag brú seasmhach."
Mar sin, méadaíonn toirt gáis de mhéid 1/273 dá thoirt ag 0 °C , in aghaidh gach céime a ardaítear an teocht, má bhíonn an brú tairseach; agus mar an gcéanna, crapfaidh sé de mhéid 1/273 dá thoirt ag 0 °C in aghaidh gach céime a íslítear an teocht.

Díorthú 

Seo a leanas an fhoirmle de réir Dlí Charles:

inarb ionann:

V = toirt an gháis
T = teocht an gháis i gCeilviní 
k = Luach tairisigh

Déantar cur síos sa dlí seo ar an gcaoi a fhorbraíonn gás de réir mar a mhéadaíonn an teocht; os a choinne sin, beidh laghdú ar an toirt mar thoradh ar laghdú teochta. Chun an tsubstaint chéanna a chur i gcomparáid faoi dhá shraith coinníollacha éagsúla, is féidir an dlí a scríobh mar seo a leanas:

Taispeánann an chothromóid gur de réir mar a mhéadaíonn an dearbhtheocht, méadaítear toirt an gháis i gcomhréir freisin.

Stair 
Ainmníodh an dlí i ndiaidh an eolaí Jacques Charles, a chuir an dlí bunaidh le chéile ina shaothar neamhfhoilsithe ó na 1780idí.

In dhá cheann de shraith de cheithre aiste a cuireadh i láthair idir 2 agus 30 Deireadh Fómhair 1801,  léirigh John Dalton trí thurgnamh gur fhorbair na gáis agus na gaile go léir a ndearna sé staidéar orthu an méid céanna idir dhá phointe teochta seasta. Dheimhnigh an fealsamh nádúrtha Francach Joseph Louis Gay-Lussac an fhionnachtain i gcur i láthair d’Institiúid Náisiúnta na Fraince an 31 Eanáir 1802,  cé gur chuir sé an fionnachtain síos do shaothar neamhfhoilsithe ó na 1780idí le Jacques Charles. Rinne Guillaume Amontons  agus Francis Hauksbee cur síos ar na bunphrionsabail 
 céad bliain roimhe sin.
Ba é Dalton an chéad duine a léirigh go raibh feidhm ag an dlí go forleathan maidir le gach gás, agus maidir le gaile leachtanna so-ghalaithe má bhí an teocht i bhfad os cionn an fhiuchphointe. D’aontaigh Gay-Lussac leis. Ach le dhá thomhas amháin ag dhá phointe seasta teirmileictreach an uisce. ní raibh Gay-Lussac in ann a thaispeáint gur feidhm líneach í an chothromóid a bhaineann le toirt maidir le teocht. Ar fhorais mhatamaiticiúla amháin, ní cheadaíonn páipéar Gay-Lussac aon dlí ina luaitear an gaol líneach a shannadh. Is féidir príomhchonclúidí Dalton agus Gay-Lussac araon a chur in iúl go matamaiticiúil mar:
i gcás gurb é V100 an toirt a áitíonn sampla áirithe gáis ag 100 ° C; Is é V0 an toirt a áitíonn an sampla céanna gáis ag 0 ° C; agus is tairiseach é k atá mar an gcéanna do gach gás ag brú seasmhach. Níl an teocht sa chothromóid seo agus mar sin níl aon bhaint aici leis an rud ar a tugadh Dlí Charles. Bhí luach Gay-Lussac do k (1⁄2.6666) comhionann le luach níos luaithe Dalton ar ghal agus thar a bheith gar do luach an lae inniu de 1⁄2.7315. Thug Gay-Lussac creidmheas don chothromóid seo do ráitis neamhfhoilsithe ag a chomhshaoránach Poblachtach J. Charles i 1787. Cheal taifead daingean, ní féidir an dlí gáis a bhaineann toirt le teocht a ainmniú i ndiaidh Charles. Bhí i bhfad níos mó scóipe ag tomhais Dalton maidir le teocht ná Gay-Lussac, ní amháin ag tomhas an toirt ag na pointí seasta uisce ach ag dhá phointe idirmheánacha freisin. Gan a bheith ar an eolas faoi mhíchruinneas teirmiméadar mearcair ag an am, a roinneadh ina chodanna comhionanna idir na pointí seasta, Dalton, tar éis teacht ar an tuairim in Aiste II, i gcás gaile, “leathnaíonn aon sreabhán leaisteach beagnach ar bhealach aonfhoirmeach go 1370 nó 1380 páirteanna faoi 180 céim (Fahrenheit) teasa ”, ní raibh sé in ann é a dhearbhú le haghaidh na ngás.

An gaol le dearbhnialas
Is cosúil go dtugann dlí Charles le tuiscint go dtitfidh toirt gáis go dearbhnialas ag teocht áirithe (−266.66 & nbsp; ° C de réir fhigiúirí Gay-Lussac) nó −273.15 & nbsp; ° C. Ba léir ina thuairisc gur thug Gay-Lussac le fios nach raibh an dlí infheidhmithe ag teochtaí ísle:
ach is féidir liom a lua nach féidir an chonclúid dheireanach seo a bheith fíor ach amháin fad a fhanfaidh na gaile comhbhrúite go hiomlán sa staid leaisteach; agus éilíonn sé seo go n-ardófar a dteocht go leor chun go mbeidh siad in ann an brú a sheasamh a fhágann go nglacfaidh siad leis an stát leachtach. 

Ag teocht dearbhnialas, níl fuinneamh ar bith ag an ngás agus dá bhrí sin cuireann na móilíní srian ar ghluaiseacht. Ní raibh aon taithí ag Gay-Lussac ar aer leachtach (a ullmhaíodh den chéad uair i 1877), cé gur cosúil gur chreid sé (mar a rinne Dalton) go bhféadfaí na “gáis bhuana” mar aer agus hidrigin a leachtú. D'oibrigh Gay-Lussac freisin le gaile leachtanna so-ghalaithe chun dlí Charles a thaispeáint, agus bhí a fhios aige nach bhfuil feidhm ag an dlí díreach os cionn fiuchphointe an leachta:
 
Is féidir liom a rá, áfach, nuair nach bhfuil teocht an éitear ach beagán os cionn a fiuchphointe, go bhfuil a comhdhlúthú rud beag níos gasta ná aer atmaisféaraigh. Tá baint ag an bhfíric seo le feiniméan a thaispeánann go leor corp agus iad ag dul ón leacht go dtí an staid sholadach, ach nach bhfuil ábhartha a thuilleadh ag teochtaí cúpla céim os cionn an phointe a tharlaíonn an t-aistriú.  

Ba é William Thomson (ar a tugadh an Tiarna Kelvin ina dhiaidh sin) an chéad duine a thug le fios teocht ag a bhféadfadh toirt an gháis teacht go dearbhnialas in 1848: 
 
Seo a mbeimis ag súil leis nuair a léirímid go gcaithfidh fuacht gan teorainn freagairt do líon teoranta céimeanna den aer-teirmiméadar faoi bhun an nialais; ós rud é má bhrúimid prionsabal docht na céime, a luaitear thuas, sách fada, ba cheart dúinn pointe a fhreagraíonn do mhéid an aeir a laghdú go dtí an neamhní, a bheadh ​​marcáilte mar −273 ° den scála (−100 / .366 , más .366 an chomhéifeacht forbartha); agus dá bhrí sin is pointe é −273 ° den aer-teirmiméadar nach féidir a bhaint amach ag aon teocht theoranta, cé chomh híseal. 

Mar sin féin, sainmhíníodh an “dearbhnialas” ar scála teochta Ceilvin ar dtús i dtéarmaí Dara Dlí na Teirmidinimice, a ndearna Thomson féin cur síos air i 1852.  Níor ghlac Thomson leis go raibh sé seo cothrom le “
pointe náid-toirte” de dhlí Charles, ach gur sholáthair dlí Charles an íosteocht a d’fhéadfaí a bhaint amach. Is féidir a thaispeáint go bhfuil an dá rud comhionann le dearcadh staidrimh Ludwig Boltzmann ar eantrópacht (1870).

Dúirt Charles freisin, áfach:
 Méadaíonn nó laghdaíonn méid maise seasta de ghás tirim 1⁄273 uair an toirt ag 0 ° C in aghaidh gach ardú 1 ° C nó titim sa teocht. Mar seo:

i gcás gurb é VT  toirt an gháis ag teocht T, V0 an toirt ag 0 °C.

An gaol le teoiric chinéiteach

Féach freisin 
 Dlí Boyle 
 Dlí Gay-Lussac
 Dlí an Gháis Idéalaigh 
 Dlí Avogadro
 Forbairt theirmeach

Tagairtí 
Teirmidinimic
Gásdlíthe
Toirt

de:Thermische Zustandsgleichung idealer Gase#Gesetz von Amontons

Dlíthe eolaíocha