Закон Шарля • Джеймс трефами, енциклопедія "Двісті законів світобудови"

Закон Шарля

Один з піонерів повітроплавання Жак Олександр Сезар Шарль прийшов в науку в результаті свого захоплення будівництвом монгольф'єрів – великих повітряних куль, заповнених розігрітим повітрям, – які тоді тільки-тільки з'явилися. Я розмовляв з сучасними пілотами повітряних куль, і вони стверджують, що їх конструкція з використанням відкритої газового пальника, розроблена Шарлем понад два століття тому, не зазнала принципових змін і використовується до наших днів. Нічого дивного в тому, що наукові інтереси Шарля лежали в області дослідження властивостей газів, отже, немає. Закон, що носить його ім'я, Шарль сформулював в 1787 році після ряду дослідів з киснем, азотом, воднем і вуглекислим газом.

Щоб зрозуміти сенс закону Шарля, уявіть собі газ як скупчення швидко рухаються і соударяющихся молекул. Тиск газу визначається ударами молекул об стінки посудини: чим більше ударів, тим вище тиск. Наприклад, молекули повітря в кімнаті, де ви знаходитеся, надають на поверхню вашого тіла тиск 101 325 Паскаля (або 1 бар, якщо мова йде про метеорології).

Щоб зрозуміти закон Шарля, уявіть собі повітря всередині повітряної кульки.При постійній температурі повітря в кульці буде розширюватися або стискатися, поки тиск, вироблене його молекулами, не досягне 101 325 паскалів і не зрівняється з атмосферним тиском. Іншими словами, поки на кожен удар молекули повітря ззовні, спрямований всередину кульки, що не буде припадати аналогічний удар молекули повітря, спрямований зсередини кульки зовні. Якщо знизити температуру повітря в кульці (наприклад, поклавши його в великий холодильник), молекули всередині кульки стануть рухатися повільніше, менш енергійно б'ючи зсередини об стінки кульки. Молекули зовнішнього повітря тоді будуть сильніше тиснути на кульку, стискаючи його, в результаті обсяг газу всередині кульки буде зменшуватися. Це буде відбуватися до тих пір, поки збільшення щільності газу не компенсує знизити температуру, і тоді знову встановиться рівновага.

Закон Шарля, поряд з іншими газовими законами, ліг в основу рівняння стану ідеального газу, що описує співвідношення тиску, обсягу і температури газу з кількістю речовини …

Жак Олександр Сезар ШАРЛЬ
Jacques Alexandre César Charles, 1746-1823

Французький фізик, хімік, інженер і повітроплавець. Народився в Божансі (Beaugency).В молодості служив чиновником у Міністерстві фінансів в Парижі. Зацікавившись повітроплаванням, розробив монгольф'єрів сучасної конструкції, підйомна сила яких обумовлена ​​розширенням нагрітого пальником повітря всередині кулі. Він же одним з перших став наповнювати повітряні кулі воднем (який у багато разів легший за повітря і забезпечує значно більшу підйомну силу, ніж гаряче повітря), встановивши таким чином рекорди висоти підйому (понад 3 000 м) і дальності польоту (43 км). Саме заняття повітроплаванням змусили Шарля зацікавитися дослідженнями властивостей газів.


Like this post? Please share to your friends:
Залишити відповідь

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: