Чарльз Лоу болон Бойлийн хууль
Чарльзын хууль ба Бойлийн хууль бол хийтэй холбоотой маш чухал хоёр хууль юм. Эдгээр хоёр хууль нь хамгийн тохиромжтой хийн олон шинж чанарыг тодорхойлж чадна. Эдгээр хуулиудыг хими, термодинамик, нисэх онгоц, тэр байтугай цэргийн хэрэглээ зэрэг салбарт өргөн ашигладаг. Ийм салбарт амжилт гаргахын тулд эдгээр хоёр хуулийн талаар хатуу ойлголттой байх нь амин чухал юм. Энэ нийтлэлд бид Чарльзын хууль болон Бойлийн хууль гэж юу болох, тэдгээрийн тодорхойлолт, Чарльзын хууль ба Бойлийн хуулийн хэрэглээ, тэдгээрийн ижил төстэй байдал, эцэст нь Чарльзын хууль болон Бойлийн хуулийн ялгааг авч үзэх болно.
Бойлын хууль
Бойлийн хууль бол хийн хууль юм. Энэ нь хамгийн тохиромжтой хийн хувьд тодорхойлогддог. Эдгээр идеал хийн хуулиудыг ойлгохын тулд идеал хийн талаар зөв ойлголттой байх шаардлагатай. Тохиромжтой хий нь молекул бүрийн эзэлхүүн нь тэгтэй тэнцүү хий юм; Мөн молекулуудын хоорондох молекул хоорондын таталцал тэг байна. Ийм идеал хий нь бодит амьдрал дээр байдаггүй. Бодит амьдрал дээр байдаг хийүүдийг жинхэнэ хий гэж нэрлэдэг. Бодит хий нь молекулын эзэлхүүн ба молекул хоорондын хүчтэй байдаг. Хэрэв бодит хийн бүх молекулуудын нийлмэл эзэлхүүн нь савны эзэлхүүнтэй харьцуулахад бага, молекул хоорондын хүч нь молекулуудын хурдтай харьцуулахад өчүүхэн бага байвал хийг тухайн системийн хамгийн тохиромжтой хий гэж үзэж болно. 1662 онд химич, физикч Роберт Бойлын санаачилсан Бойлийн хуулийг дараах байдлаар илэрхийлж болно. Тогтмол температурт хадгалсан тохиромжтой хийн тогтмол хэмжээний хувьд даралт ба эзэлхүүн урвуу пропорциональ байна.
Хаалттай систем гэдэг нь хүрээлэн буй орчин болон системийн хооронд масс солилцох боломжгүй боловч энерги солилцох боломжтой системийг хэлнэ. Тогтмол температурт идеал хийн даралт ба эзэлхүүний үржвэр тогтмол байхыг Бойлийн хууль харуулж байна. Өөрөөр хэлбэл P V=K, энд p нь даралт, V нь эзэлхүүн, K нь тогтмол байна. Энэ нь хэрэв ийм системийн даралтыг хоёр дахин нэмэгдүүлбэл уг системийн эзэлхүүн анхны утгынхаа тал хувь болно гэсэн үг.
Чарльзийн хууль
Чарльзын хууль нь мөн хийн хууль бөгөөд хаалттай систем дэх хамгийн тохиромжтой хий гэж тодорхойлогддог. Энэ нь тогтмол даралтын дор хаалттай идеал хийн системийн хувьд системийн эзэлхүүн нь системийн температуртай шууд пропорциональ байна гэсэн үг юм. Энэ хуулийг анх Францын гүн ухаантан Жозеф Луис Гэй-Люссак нийтэлсэн боловч тэрээр Жак Чарльзийн нээлтийг хийсэн гэж үздэг. Энэ хууль нь ийм системийн хувьд температур ба эзэлхүүний харьцаа тогтмол байх ёстойг харуулж байна. Өөрөөр хэлбэл, V/T=K, V нь хийн эзэлхүүн, T нь хийн температур юм. Математикийн хувьд энэ пропорциональ байдал нь зөвхөн температурын үнэмлэхүй хэмжүүр болох Кельвин масштабын хувьд л ажиллах болно гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.
Чарльзын хууль, Бойлийн хууль хоёр юугаараа ялгаатай вэ?
• Чарльзын хуулийг тогтмол даралттай системд тодорхойлсон бол Бойлийн хуулийг тогтмол температуртай системд тодорхойлсон.
• Чарльзын хуульд хамаарах хоёр нэр томьёо бие биентэйгээ шууд пропорциональ байхад Бойлийн хуульд хамаарах нэр томъёо урвуу пропорциональ байна.
