当与加热的气体接触时,它的体积会增大,因为它的体积不是固定的——随着球的膨胀,即使压力增加,压力也会以恒定的速度增加,从而被限制为恒定值。随着泵入的热气体越来越多,橡胶跟着膨胀,活跃的气体粒子跳动,推动着内表面,将它往外推。这完全服从查理定律。
以上图表显示,查理定律也可以用于定义绝对零度(0 K或-273.15℃)。根据表达式,绝对零度气体体积为零。
应用-热气球
这是查理定律最常见的应用。这些风中的心理意象激励查理思考思考其膨胀背后的潜在机制。公元前三世纪以后,人们已经知道,当物体重量小于它所排开的流体时它就可以漂浮在流体上。或者简单的说,物体的密度小于液体,它就会漂浮。
查理定律为热气球的工作原理提供了一种简洁的解释。根据查理定律,如果气球中充满加热的气体,它的体积会增大。体积增大后,相较于周围同等质量的空气,气球占据了更大的体积——它的密度现在比冷空气小,于是,气球开始上升了,
这也解释了为什么氦气球遭遇冷时往往会收缩。内部的热空气本能地遵循热力学定律,向外较冷区域扩散。热空气的流出降低了内部压强,因为较冷的气体分子震荡幅度较小,所需空间较少。简单地说,随着气球内部温度下降,它的体积也会缩小。
充气轮胎
这不完全算应用,但相当于一个副产物,并且可能是引用查理定律第二多的应用。当轮胎在炎热的夏季酷暑中搁浅时,查理斯定律负责将轮胎从外胎中解救出来。外界的洪流稳定地进入内胎,并逐渐导致轮胎膨胀,从而使其变形或完全爆裂。
强烈建议在夏季定期检查轮胎。 疏忽和持续的运转可能会导致极其危险的后果,因为如果轮胎进一步膨胀,轮胎可能会在任何时候爆裂,此外,由于摩擦产生的不可避免的热量流入还会加剧轮胎的破裂。 是的,感谢查尔斯。
汽车
汽车的引擎由一系列连成一排的活塞组成,当它们正上方分别有或没有液体时会周期性地上下摆动。活塞的末端以独特的方式连接到曲轴,所以它们的上下带动了轴的转动。曲轴的相对两端连接到汽车的后轮,因此,当杆旋转时,车轮也会转动。