Charles Law vs Boyle Law
Charles yasası ve Boyle yasası gazlarla ilgili çok önemli iki yasadır. Bu iki yasa, ideal gazların birçok özelliğini tanımlayabilir. Bu yasalar kimya, termodinamik, havacılık ve hatta askeri uygulamalar gibi alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu tür alanlarda üstünlük sağlamak için bu iki yasada sağlam bir anlayışa sahip olmak çok önemlidir. Bu yazımızda Charles kanunu ile Boyle kanununun ne olduğunu, tanımlarını, Charles kanunu ile Boyle kanununun uygulamalarını, benzerliklerini ve son olarak Charles kanunu ile Boyle kanunu arasındaki farkları tartışacağız.
Boyle Yasası
Boyle yasası bir gaz yasasıdır. İdeal bir gaz için tanımlanmıştır. Bu ideal gaz yasalarını anlamak için ideal gaz hakkında doğru bir anlayış gereklidir. İdeal gaz, her molekülün kapladığı hacmin sıfır olduğu bir gazdır; ayrıca moleküller arasındaki moleküller arası çekimler sıfırdır. Bu tür ideal gazlar gerçek yaşam koşullarında mevcut değildir. Gerçek hayatta var olan gazlar gerçek gazlar olarak bilinir. Gerçek gazların moleküler hacimleri ve moleküller arası kuvvetleri vardır. Gerçek bir gazın tüm moleküllerinin birleşik hacmi, kabın hacmine kıyasla ihmal edilebilirse ve moleküller arası kuvvetler, moleküllerin hızlarına kıyasla ihmal edilebilirse, o zaman gaz o sistemde ideal bir gaz olarak kabul edilebilir. 1662 yılında kimyager ve fizikçi Robert Boyle tarafından önerilen Boyle yasası şu şekilde ifade edilebilir. Sabit bir sıcaklıkta tutulan sabit bir ideal gaz miktarı için basınç ve hacim ters orantılıdır.
Kapalı sistem, çevre ile sistem arasında kütle değişiminin mümkün olmadığı, ancak enerji değişiminin mümkün olduğu bir sistemdir. Boyle yasası, sabit bir sıcaklıkta ideal bir gazın basıncının ve hacminin çarpımının sabit olmasını önerir. Başka bir deyişle, P V=K, burada p basınç, V hacim ve K sabittir. Bunun anlamı, böyle bir sistemin basıncı iki katına çıkarsa, o sistemin hacmi orijinal değerinin yarısı olur.
Charles Yasası
Charles yasası aynı zamanda kapalı bir sistemdeki ideal gaz olarak tanımlanan bir gaz yasasıdır. Bu, sabit basınç altında kapalı bir ideal gaz sistemi için, sistemin hacminin, sistemin sıcaklığı ile doğru orantılı olduğunu belirtir. Bu yasa ilk olarak Fransız filozof Joseph Louis Gay-Lussac tarafından yayınlandı, ancak keşfi Jacques Charles'a verdi. Bu yasa, böyle bir sistem için sıcaklık ve hacim arasındaki oranın sabit olması gerektiğini önerir. Başka bir deyişle, V/T=K, burada V gazın hacmi ve T gazın sıcaklığıdır. Unutulmamalıdır ki matematiksel olarak bu orantı sadece mutlak sıcaklık ölçeği olan Kelvin ölçeği için geçerlidir.
Charles yasası ile Boyle yasası arasındaki fark nedir?
• Charles yasası sabit basınçlı bir sistem için tanımlanırken Boyle yasası sabit sıcaklıktaki bir sistem için tanımlanır.
• Charles yasasında yer alan iki terim birbiriyle doğru orantılıyken Boyle yasasında yer alan terimler ters orantılıdır.
