حاسبة قانون شارل
ينص قانون شارل على أن حجم كمية ثابتة من الغاز يتناسب طرديًا مع درجة حرارته المطلقة عند ثبات الضغط: V₁/T₁ = V₂/T₂. فإذا سخّنت الغاز تمدّد، وإذا بردته انكمش. تحسب هذه الأداة الحجم النهائي V₂: ما عليك سوى إدخال الحجم الابتدائي V₁ ودرجة الحرارة الابتدائية T₁ ودرجة الحرارة النهائية T₂، مع إبقاء كلتا درجتي الحرارة بالكلفن، وتتحدّث الإجابة فورًا أثناء الكتابة. وهي مثالية لواجبات الكيمياء وتجارب الفيزياء والتحقق السريع من سلوك الغاز عند تسخينه أو تبريده.
كيفية استخدام حاسبة قانون شارل
-
1
أدخل الحالة الابتدائية
اكتب الحجم الابتدائي V₁ ودرجة الحرارة المطلقة الابتدائية T₁ بالكلفن.
-
2
أدخل درجة الحرارة النهائية
أضف درجة الحرارة النهائية T₂، بالكلفن أيضًا (أضف 273.15 للتحويل من °C).
-
3
اقرأ الحجم النهائي
تحسب الأداة V₂ = V₁·T₂/T₁ وتعرضه بجانب جميع مدخلاتك.
شرح صيغة قانون شارل
ينص قانون شارل على أنه عند ثبات الضغط يبقى حجم كتلة ثابتة من غاز مثالي مقسومًا على درجة حرارته المطلقة ثابتًا:
V₁ / T₁ = V₂ / T₂
وبإعادة الترتيب لإيجاد الحجم النهائي نحصل على الصيغة التي تستخدمها هذه الحاسبة:
V₂ = V₁ · T₂ / T₁
يمكن التعبير عن الحجم بأي وحدة تفضّلها (لترات، مليلترات، أمتار مكعبة) ما دمت تستخدم الوحدة نفسها على الطرفين؛ فالنسبة تلغي الوحدات، لذا يخرج V₂ بالوحدة نفسها التي بها V₁. أما درجة الحرارة فيجب أن تكون مطلقة دائمًا (بالكلفن)، لأن التناسب لا يتحقق إلا عندما يعني الصفر انعدام الطاقة الحرارية.
مثال محلول
يحتوي بالون على 2 L من الغاز عند 273 K (0 °C). تسخّنه إلى 373 K (100 °C) مع إبقاء الضغط ثابتًا. ما الحجم الجديد؟
V₂ = 2 × 373 ÷ 273 ≈ 746 ÷ 273 ≈ 2.7326 L
يتمدّد الغاز لأن درجة حرارته المطلقة ارتفعت بمعامل 373/273 ≈ 1.366.
مرجع سريع
| الكمية | الرمز | ملاحظة |
|---|---|---|
| الحجم الابتدائي | V₁ | أي وحدة |
| درجة الحرارة الابتدائية | T₁ | بالكلفن فقط |
| درجة الحرارة النهائية | T₂ | بالكلفن فقط |
| الحجم النهائي | V₂ | الوحدة نفسها مثل V₁ |
أخطاء شائعة
- استخدام °C بدلًا من K. أضف دائمًا 273.15 لتحويل الدرجة المئوية إلى كلفن (0 °C → 273.15 K). إدخال 0 °C مباشرة يجعل T₁ = 0 فينهار الحساب.
- تغيير الضغط. يفترض قانون شارل ثبات الضغط. وإذا تغيّر الضغط أيضًا، فاستخدم قانون الغاز المركّب P₁V₁/T₁ = P₂V₂/T₂ بدلًا منه.
- إضافة الغاز أو إزالته. يجب أن تبقى كمية الغاز (المولات، n) ثابتة. وإذا تغيّرت، فانتقل إلى قانون الغاز المثالي الكامل PV = nRT.
- الخلط بين نسب درجات الحرارة وفروقها. يتناسب الحجم مع النسبة T₂/T₁ لا مع الفرق T₂ − T₁، لذا فإن مضاعفة درجة الحرارة بالكلفن تضاعف الحجم.
الأسئلة الشائعة
ينص قانون شارل على أنه عند ثبات الضغط يتناسب حجم كمية ثابتة من غاز مثالي طرديًا مع درجة حرارته المطلقة: V₁/T₁ = V₂/T₂. تسخين الغاز يزيد حجمه، وتبريده يقلّله.
يعتمد القانون على درجة الحرارة المطلقة، حيث يعني 0 K انعدام الطاقة الحرارية. أما مقياسا سيلزيوس وفهرنهايت فلهما نقاط صفر اعتباطية ويمكن أن تكون سالبة، مما يكسر التناسب. حوّل بإضافة 273.15 إلى القيمة بالدرجة المئوية قبل إدخالها.
لا. يمكنك استخدام اللترات أو المليلترات أو الأمتار المكعبة أو أي وحدة لـ V₁، ويخرج V₂ بالوحدة نفسها. درجات الحرارة فقط هي التي يجب أن تكون بالكلفن؛ أما نسبة الحجوم فمستقلة عن الوحدة.
تُرسَل الأرقام التي تكتبها إلى خوادمنا لحساب النتيجة، وفي الوضع خطوة بخطوة تُضمَّن في رابط الصفحة. لا تُخزَّن في قاعدة بيانات ولا يُشارَك بها مع أي شخص.
أدوات ذات صلة
حاسبة توزيع شرائح الجدار الزخرفية
خطط لتباعد شرائح الديكور الداخلي ومحاورها وألواحها الرأسية من عرض الجدار وعرض الشريحة وشق المنشار وهامش الاحتياط.
حاسبة سعة مزيل الرطوبة
قدّر سعة مزيل الرطوبة المحمول حسب المساحة ودرجة البلل، باللتر يوميًا وبالباينت الأمريكي يوميًا وفق التصنيف الحالي.
حاسبة مرات تبدل الهواء في الساعة
احسب معدل تبدل الهواء ACH من أبعاد الغرفة وتدفق الهواء، أو اعرف التدفق اللازم لتحقيق قيمة ACH تحددها بوحدة CFM أو m³/h.
حاسبة مؤشر كتلة الجسم BMI
احسب مؤشر كتلة الجسم من الطول والوزن. يعرض التصنيف حسب منظمة الصحة العالمية، ونطاق الوزن الصحي، وحدود استخدام BMI.
حاسبة الاحتياج اليومي من الطاقة
قدّر BMR وTDEE اليومي باستخدام معادلة ميفلين سانت جيور ومعامل نشاط تختاره.
حاسبة مروحة العلّية
قارن بين مرجع PNNL منخفض التدفق ومرجع HVI لمراوح تهوية العلّيات، ومساحة فتحات السقف المستعار الصافية، ونسب التهوية السلبية 1:150 و1:300.