Tidak diberi dalam peperiksaan, hafal.
Kegunaannya
Charles's law digunakan dalam Haba (Fizik SPM Tingkatan 4). Kekalkan unit SI dalam setiap baris kerja. Haba
Simbol dan unit SI
| Simbol | Maksud | Unit SI |
|---|---|---|
| V₁ | isipadu awal | m³ |
| T₁ | suhu mutlak awal | K |
| V₂ | isipadu akhir | m³ |
| T₂ | suhu mutlak akhir | K |
Penyusunan semula
V₂ = V₁T₂ / T₁T₂ = V₂T₁ / V₁
Contoh penyelesaian
Perangkap biasa
Memahami hukum Charles
Hukum Charles V₁ / T₁ = V₂ / T₂ terpakai bagi jisim gas yang tetap pada tekanan malar. V ialah isipadu, yang boleh dalam m³, liter atau cm³, dan T ialah suhu mutlak dalam kelvin (K). Subskrip 1 dan 2 menandakan keadaan awal dan akhir.
Hukum ini menyatakan isipadu berkadar terus dengan suhu mutlak: panaskan gas dan ia mengembang seiring dengan suhu kelvinnya. Ini kerana zarah yang lebih panas bergerak lebih laju dan menolak dinding keluar untuk mengekalkan tekanan tetap.
Untuk mencari anu, susun semula kepada V₂ = V₁T₂ / T₁ atau T₂ = V₂T₁ / V₁. Suhu mesti dalam kelvin, jadi tukar sebarang nilai Celsius dahulu.
Contoh dikerjakan, langkah demi langkah
Suatu gas berisipadu V₁ = 400 cm³ berada pada θ₁ = 27 °C. Ia dipanaskan pada tekanan malar ke θ₂ = 177 °C. Cari isipadu baharu V₂.
Tukar kepada kelvin dahulu: T₁ = 27 + 273 = 300 K, T₂ = 177 + 273 = 450 K.
Tulis rumus yang disusun semula: V₂ = V₁T₂ / T₁. Gantikan dengan unit: V₂ = (400 cm³ × 450 K) / 300 K.
Baris atas: 400 × 450 = 180000. Bahagikan dengan 300: 180000 / 300 = 600.
Jadi V₂ = 600 cm³. Unit kelvin terhapus, meninggalkan cm³.
Gas mengembang ke 600 cm³, dinyatakan kepada tiga angka bererti.
Kesilapan lazim dan cara ia diuji
Perangkap terbesar ialah meninggalkan suhu dalam Celsius. Jika anda guna 27 dan 177 terus, nisbahnya akan salah; anda mesti tukar kepada 300 K dan 450 K dahulu.
Hukum ini juga sah hanya pada tekanan malar bagi jisim gas yang tetap.
Kesilapan lain: menganggap isipadu berganda apabila suhu Celsius berganda (ia tidak); mencampuradukkan unit isipadu merentas persamaan; dan lupa bahawa gas mengecut apabila disejukkan, jadi V₂ boleh lebih kecil daripada V₁.
Di bawah hitung, tunjukkan penukaran kelvin dan penggantian dengan unit. Jelaskan mungkin bertanya mengapa belon mengembang di bawah matahari, menggunakan gerakan zarah.
Sumber: DSKP KSSM Physics Form 4 and 5 (Versi English), Sijil Pelajaran Malaysia: Format Pentaksiran mulai 2021, Fizik (4531) (Bahagian Pembangunan Kurikulum (BPK), KPM)