Калькулятор закона Шарля

Закон Шарля описывает изменение объёма постоянного количества газа в зависимости от абсолютной температуры при неизменном давлении. Связь прямо пропорциональная: при нагревании объём газа увеличивается, при охлаждении — уменьшается. Основное уравнение: V1, делённое на T1, равно V2, делённому на T2. После преобразования получаем V2 = V1 × T2 ÷ T1 — формулу, используемую здесь. Перед применением закона температуру необходимо выразить по абсолютной шкале. Значения по Цельсию и Фаренгейту нельзя подставлять напрямую: их нулевые точки не означают нулевую тепловую энергию молекул. Калькулятор автоматически переводит обе шкалы в кельвины. К температуре по Цельсию прибавляется 273.15; температура по Фаренгейту сначала переводится в градусы Цельсия, а затем в кельвины. Начальный и конечный объёмы имеют одинаковые единицы: при вводе в литрах результат также получается в литрах. Отношение работает и для миллилитров, кубических метров или кубических футов, если единица объёма не меняется. Модель полезна для воздушных шаров, гибких газовых ёмкостей, лабораторных демонстраций и приближённого сравнения поведения газов. Например, нагретый солнцем шар расширяется, поскольку более быстрым молекулам нужно больше пространства для сохранения прежнего давления. Охлаждённый шар сжимается по обратной причине. Закон предполагает, что количество газа неизменно, а ёмкость может свободно расширяться или сжиматься настолько, чтобы давление оставалось постоянным. Реальные системы могут отклоняться от этой идеальной зависимости. В жёстких резервуарах давление не остаётся постоянным, негерметичные ёмкости не сохраняют количество газа, а газы вблизи конденсации или при очень высоком давлении могут вести себя неидеально. Поэтому закон Шарля следует считать оценкой для идеального газа, а не полной инженерной моделью. Всегда используйте температуры выше абсолютного нуля, а при существенном изменении давления — измеренное давление и более полное уравнение состояния газа.