Legea lui Charles este o lege a gazelor care leagă volumul de temperatură. Legea este numită după Jacques Charles, care a fost un inventator și om de știință francez. El a constatat prin experimentul său că volumul unui gaz crește liniar odată cu creșterea temperaturii. Deși descoperirea legii datează de la sfârșitul anilor 1700, putem vedea aplicațiile și exemplele sale în activitățile noastre de zi cu zi. Iată câteva exemple din viața reală ale legii.
Balonul cu aer cald
Un balon cu aer este un exemplu clasic al legii lui Charles. De fapt, Charles însuși a fost un balonist și a fost unul dintre puținii care a zburat cu primul balon cu hidrogen la Champ de Mars din Paris.
Principiul de funcționare al unui balon cu aer este simplu. Acesta este format dintr-un sac sau un plic, un coș pentru transportul pasagerilor și o sursă de combustibil, cum ar fi propanul. La aprinderea combustibilului, aerul din interiorul plicului se încălzește. Acest aer cald se dilată conform legii lui Charles. Pe măsură ce crește temperatura aerului, crește și volumul acestuia și, în consecință, scade densitatea. Acest lucru face ca învelișul să fie mai ușor decât aerul atmosferic care îl înconjoară. Forța flotantă împinge plicul mai ușor în aer și acesta zboară.
Plămânii umani
Plămânii umani sunt organe spongioase umplute cu aer care joacă un rol important în respirație. Aerul intră când plămânii se dilată și iese când se contractă.
În timpul iernii, temperatura aerului scade. Ca o consecință, temperatura aerului din interiorul corpului scade și ea. Conform legii lui Charles afirmă că volumul este direct proporțional cu temperatura. Prin urmare, volumul aerului scade odată cu temperatura. Aceasta micșorează plămânii și activitățile fizice, cum ar fi joggingul, devin dificile în zilele geroase de iarnă.
Flotoare de piscină
Ca mic copil, cu toții am folosit un flotor de piscină în timpul lecțiilor de înot. Plutitoarele de piscină sunt umplute cu aer care le face mult mai puțin dense decât apa.
Când apa este mai rece decât aerul. Aerul din plutitoarele de înot se micșorează din cauza scăderii temperaturii aerului din interiorul plutitoarelor. Fenomenul invers se observă în zilele fierbinți de vară, când apa este mult mai caldă. Într-o climă caldă, Temperatura aerului din interiorul flotoarelor de înot crește, iar acestea se umflă prea mult.
Bilete de ping-pong
Ping-pong sau tenis de masă este un sport internațional celebru în China, Austria, Belarus, Germania și Hong Kong, pentru a numi doar câteva dintre acestea.
O problemă comună a mingilor de ping-pong este că acestea se pot lovi atunci când sunt expuse la o lovitură puternică sau la presiune. O metodă obișnuită de a repara această minge îndoită este scufundarea mingii în apă caldă. La scufundare, temperatura aerului din interiorul mingii crește și, conform legii lui Charles, aerul se dilată. Mingea se umflă și se repară loviturile.
Tyres
Tyres de vehicule neatinse se dezumflă în zilele geroase de iarnă, în timp ce se umflă în zilele fierbinți de vară. Acest comportament neobișnuit se datorează legii lui Charles. Iarna, din cauza temperaturilor scăzute, aerul din interiorul unei anvelope se răcește, iar acestea se micșorează. În timp ce în zilele călduroase, aerul se dilată odată cu temperatura.
Balonul cu heliu
Ca și anvelopele, baloanele cu heliu se dilată și se contractă odată cu schimbarea temperaturii din jur. Dacă scoateți un balon într-o zi cu zăpadă, acesta se prăbușește. Când același balon este adus înapoi într-o încăpere caldă, el își recapătă forma inițială.
Coacere
Pot fi observată legea lui Charles și în bucătăriile noastre. Produsele noastre delicioase de panificație, cum ar fi pâinea, prăjiturile, nu ar fi spongioase și moi fără drojdie. Drojdia este un agent de fermentare care aparține ciupercilor. Aceasta transformă zaharurile din aluat în dioxid de carbon gazos. Atunci când pâinea și prăjiturile sunt coapte, această conversie este accelerată. Gazul care se eliberează se dilată din cauza temperaturilor ridicate din cuptor. Ans această expansiune dă pâinii și prăjiturilor un aspect spongios.
Articole asociate
- Legea lui Charles
- Ecuația legii lui Charles
- Grafice ale legii lui Charles
.