250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí (Phần 61)

Định luật chất khí Charles

1787

Jacques Alexandre César Charles (1746-1823), Joseph Louis Gay-Lussac (1778-1850)

“Công việc của chúng ta là chọc thủng các túi khí và tìm kiếm các hạt giống sự thật,” nhà văn tiểu luận Virginia Woolf viết. Mặt khác, nhà khí cầu học người Pháp Jacques Charles đã biết cách làm cho “các túi khí” bay lên để tìm kiếm sự thật. Định luật chất khí mang tên ông nói rằng thể tích chiếm giữ bởi một lượng khí nhất định tỉ lệ với nhiệt độ tuyệt đối (tức là nhiệt độ đo theo kelvin). Định luật này có thể biểu diễn là V = kT trong đó V là thể tích ở một áp suất không đổi, T là nhiệt độ, và k là một hằng số. Nhà vật lí Joseph Gay-Lussac công bố định luật này đầu tiên vào năm 1802, trong đó ông tham khảo công trình chưa xuất bản vào khoảng năm 1787 của Jacques Charles.

Khi nhiệt độ chất khí tăng lên, các phân tử khí chuyển động nhanh hơn và va chạm mạnh hơn với thành bình chứa – do đó làm tăng thể tích khí, giả sử rằng thể tích bình chứa có thể dãn nở. Một ví dụ đặc biệt hơn, xét việc làm nóng không khí bên trong một khí cầu. Khi nhiệt độ tăng, tốc độ của các phân tử khí chuyển động tăng bên trong bề mặt khí cầu. Đến lượt nó, điều này làm tăng tốc độ các phân tử khí va đập vào bề mặt bên trong. Do khí cầu có thể phồng lên, nên bề mặt bên trong dãn ra là do sự va đập bên trong tăng lên. Thể tích khí tăng, và khối lượng riêng của nó giảm. Việc làm nguội chất khí bên trong một khí cầu sẽ có tác dụng ngược lại, làm cho áp suất giảm và khí cầu co lại.

Charles nổi tiếng nhất trước những người đương thời vì những khai thác và phát minh của ông gắn liền với khoa học khí cầu và các khoa học thực hành khác. Chuyến bay khí cầu đầu tiên của ông diễn ra vào năm 1783, trước sự chứng kiến của hàng nghìn khán giả mến mộ. Quả khí cầu ấy lên được độ cao gần 3.000 foot (914 m) và hình như cuối cùng thì hạ cánh xuống một cánh đồng ở ngoại ô Paris, và những người nông dân khiếp đảm đã phá hỏng nó. Thật vậy, người địa phương tin rằng khí cầu là một loại linh hồn ác quỷ hay quái thú, từ chúng họ nghe được những tiếng thở dài và rên rĩ, đi kèm là mùi khí độc.

XEM THÊM. Định luật Chất khí Boyle (1662), Định luật Chất khí Henry (1803), Định luật Chất khí Avogadro (1811), Thuyết Động học Phân tử (1859).

Chuyến bay khí cầu đầu tiên của Jacques Charles, lái chung với Nicolas-Louis Robert, vào năm 1783, ông này vẫy cờ với các khán giả. Phía sau là Lâu đài Versailles. Bản in khắc này có khả năng được sáng tạo bởi Antoine Francois Sergent-Marceau, khoảng năm 1783.

250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Vật Lí
Clifford A. Pickover
Bản dịch của Thuvienvatly.com
<< Phần trước | Phần tiếp theo >>

Bài trước | Bài kế tiếp