Charles Law vs Boyle law
De wet van Charles en de wet van Boyle zijn twee zeer belangrijke wetten die te maken hebben met gassen. Deze twee wetten kunnen veel eigenschappen van de ideale gassen beschrijven. Deze wetten worden veel gebruikt op gebieden zoals chemie, thermodynamica, luchtvaart en zelfs militaire toepassingen. Het is essentieel om een goed begrip van deze twee wetten te hebben om op dergelijke gebieden uit te blinken. In dit artikel gaan we bespreken wat de wet van Charles en de wet van Boyle zijn, hun definities, toepassingen van de wet van Charles en de wet van Boyle, hun overeenkomsten en tenslotte de verschillen tussen de wet van Charles en de wet van Boyle.
Wet van Boyle
De wet van Boyle is een gaswet. Het is gedefinieerd voor een ideaal gas. Een goed begrip van ideaal gas is nodig om deze ideale gaswetten te begrijpen. Ideaal gas is een gas waarvan het volume dat door elk molecuul wordt ingenomen nul is; ook de intermoleculaire aantrekkingen tussen de moleculen zijn nul. Dergelijke ideale gassen bestaan niet in reële omstandigheden. De gassen, die in het echte leven bestaan, staan bekend als echte gassen. Echte gassen hebben moleculaire volumes en intermoleculaire krachten. Als het gecombineerde volume van alle moleculen van een echt gas verwaarloosbaar is in vergelijking met het volume van de container, en de intermoleculaire krachten verwaarloosbaar zijn in vergelijking met de snelheden van de moleculen, dan kan het gas worden beschouwd als een ideaal gas in dat systeem. De wet van Boyle, die in 1662 werd voorgesteld door de scheikundige en natuurkundige Robert Boyle, kan als volgt worden weergegeven. Voor een vaste hoeveelheid van een ideaal gas, op een vaste temperatuur gehouden, zijn druk en volume omgekeerd evenredig.
Een gesloten systeem is een systeem waarbij geen massa-uitwisseling tussen de omgeving en het systeem mogelijk is, maar wel energie-uitwisseling. De wet van Boyle suggereert dat het product van de druk en het volume van een ideaal gas, bij een constante temperatuur, constant moet zijn. Met andere woorden, P V=K, waarbij p de druk is, V het volume en K de constante. Dit betekent dat als de druk van een dergelijk systeem wordt verdubbeld, het volume van dat systeem de helft van de oorspronkelijke waarde wordt.
Wet van Karel
De wet van Karel is ook een gaswet, die is gedefinieerd als een ideaal gas in een gesloten systeem. Dit stelt dat voor een gesloten ideaal gassysteem onder constante druk, het volume van het systeem recht evenredig is met de temperatuur van het systeem. Deze wet werd voor het eerst gepubliceerd door de Franse filosoof Joseph Louis Gay-Lussac, maar hij schreef de ontdekking toe aan Jacques Charles. Deze wet suggereert dat voor een dergelijk systeem de verhouding tussen de temperatuur en het volume constant moet zijn. Met andere woorden, V/T=K, waarbij V het volume van het gas is en T de temperatuur van het gas. Opgemerkt moet worden dat wiskundig gezien deze evenredigheid alleen werkt voor de Kelvin-schaal, wat een absolute temperatuurschaal is.
Wat is het verschil tussen de wet van Charles en de wet van Boyle?
• De wet van Charles is gedefinieerd voor een systeem met een constante druk, terwijl de wet van Boyle is gedefinieerd voor een systeem met constante temperatuur.
• De twee termen in de wet van Charles zijn recht evenredig met elkaar, terwijl de termen in de wet van Boyle omgekeerd evenredig zijn.
