Prawo Karola jest gaz prawo odnosi objętość do temperatury. Prawo zostało nazwane na cześć Jacques’a Charlesa, który był francuskim wynalazcą i naukowcem. Odkrył on poprzez swój eksperyment, że objętość gazu wzrasta liniowo wraz ze wzrostem temperatury. Chociaż odkrycie tego prawa sięga końca 1700 roku, możemy zobaczyć jego zastosowania i przykłady w naszych codziennych działaniach. Oto kilka rzeczywistych przykładów prawa.
Balon na gorące powietrze
Balon na powietrze jest klasycznym przykładem prawa Karola. W rzeczywistości Karol sam był baloniarzem i jako jeden z nielicznych przeleciał pierwszym balonem na wodór na Champ de Mars w Paryżu.
Zasada działania balonu na powietrze jest prosta. Składa się on z worka lub koperty, kosza do przewożenia pasażerów oraz źródła paliwa, takiego jak propan. W momencie zapłonu paliwa, powietrze wewnątrz koperty nagrzewa się. To gorące powietrze rozszerza się zgodnie z prawem Charlesa. Wraz ze wzrostem temperatury powietrza, zwiększa się również jego objętość, a w konsekwencji maleje gęstość. To sprawia, że koperta jest lżejsza od otaczającego ją powietrza atmosferycznego. Siła wyporu popycha lżejszą kopertę w górę w powietrzu i leci.
Płuca człowieka
Płuca człowieka są gąbczastymi organami wypełnionymi powietrzem, odgrywają ważną rolę w oddychaniu. Powietrze wpływa, gdy płuca się rozszerzają i wypływa, gdy się kurczą.
W zimie temperatura powietrza obniża się. W związku z tym temperatura powietrza wewnątrz ciała również się obniża. Zgodnie z prawem Charlesa objętość jest wprost proporcjonalna do temperatury. Stąd objętość powietrza maleje wraz z temperaturą. To kurczy płuca i aktywności fizyczne jak jogging staje się trudne w mroźne zimowe dni.
Pływaki basenowe
Jako maluch, wszyscy używaliśmy pływaka basenowego podczas lekcji pływania. Pływaki basenowe są wypełnione powietrzem, które sprawia, że mają znacznie mniejszą gęstość niż woda.
Gdy woda jest chłodniejsza niż powietrze. Powietrze w pływakach kurczy się z powodu spadku temperatury powietrza wewnątrz pływaków. Odwrotne zjawisko obserwuje się podczas gorących letnich dni, kiedy woda jest znacznie cieplejsza. W gorącym klimacie temperatura powietrza wewnątrz pływaków wzrasta, a one stają się nadmiernie napompowane.
Piłeczki pingpongowe
Ping-pong lub tenis stołowy jest międzynarodowym sportem znanym w Chinach, Austrii, Białorusi, Niemczech i Hong Kongu, aby wymienić tylko kilka.
Powszechnym problemem z piłeczkami pingpongowymi jest to, że mogą one ulec wgnieceniu, gdy są narażone na silny cios lub nacisk. Powszechną metodą naprawy wgniecionej piłeczki jest zanurzenie jej w ciepłej wodzie. Po zanurzeniu, temperatura powietrza wewnątrz piłki wzrasta, a zgodnie z prawem Charlesa, powietrze rozszerza się. Piłka zostaje nadmuchana i wgniecenia zostają naprawione.
Tyry
Tyrysy nietkniętych pojazdów zostają opróżnione podczas mroźnych zimowych dni, podczas gdy zostają nadmuchane w gorące letnie dni. To nietypowe zachowanie wynika z prawa Charlesa. W zimie, z powodu niskich temperatur, powietrze wewnątrz opony staje się chłodniejsze, a opony kurczą się. Podczas gdy w gorące dni powietrze rozszerza się wraz z temperaturą.
Balon z helem
Podobnie jak opony, balony z helem również rozszerzają się i kurczą wraz ze zmianą temperatury otoczenia. Jeśli zabierzesz balon na zewnątrz w śnieżny dzień, rozpadnie się. Kiedy ten sam balon zostanie przeniesiony z powrotem do ciepłego pomieszczenia, odzyskuje swój pierwotny kształt.
Pieczenie
Prawo Charlesa możemy zaobserwować również w naszych kuchniach. Nasze pyszne wypieki takie jak chleb, ciasta nie byłyby gąbczaste i miękkie bez drożdży. Drożdże są zaczynem należącym do grzybów. Zamieniają one cukry zawarte w cieście na gazowy dwutlenek węgla. Podczas pieczenia chleba i ciast ta przemiana ulega przyspieszeniu. Uwalniający się gaz rozszerza się pod wpływem wysokiej temperatury w piecu. Rozszerzenie to nadaje chlebowi i ciastom gąbczasty wygląd.
Artykuły powiązane
- Prawo Charlesa
- Równanie prawa Charlesa
- Wykresy prawa Charlesa
.