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Rechner zum Gesetz von Charles

Schritt 1 / 3 Endvolumen (V₂)
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Das Gesetz von Charles besagt, dass das Volumen einer festen Gasmenge bei konstantem Druck direkt proportional zu seiner absoluten Temperatur ist: V₁/T₁ = V₂/T₂. Erwärmt man ein Gas, dehnt es sich aus; kühlt man es ab, zieht es sich zusammen. Dieser Rechner ermittelt das Endvolumen V₂: Gib einfach das Anfangsvolumen V₁, die Anfangstemperatur T₁ und die Endtemperatur T₂ ein, halte beide Temperaturen in Kelvin, und das Ergebnis aktualisiert sich sofort beim Tippen. Ideal für Chemie-Hausaufgaben, Physikpraktika und schnelle Kontrollen, wie sich ein Gas beim Erwärmen oder Abkühlen verhält.

So nutzt du den Rechner zum Gesetz von Charles

  1. 1

    Anfangszustand eingeben

    Trage das Anfangsvolumen V₁ und die absolute Anfangstemperatur T₁ in Kelvin ein.

  2. 2

    Endtemperatur eingeben

    Ergänze die Endtemperatur T₂, ebenfalls in Kelvin (addiere 273,15, um von °C umzurechnen).

  3. 3

    Endvolumen ablesen

    Das Tool berechnet V₂ = V₁·T₂/T₁ und zeigt es neben all deinen Eingaben an.

Die Formel des Gesetzes von Charles erklärt

Das Gesetz von Charles besagt, dass bei konstantem Druck das Volumen einer festen Masse eines idealen Gases geteilt durch seine absolute Temperatur konstant bleibt:

V₁ / T₁ = V₂ / T₂

Stellt man die Gleichung nach dem Endvolumen um, ergibt sich die Formel, die dieser Rechner verwendet:

V₂ = V₁ · T₂ / T₁

Das Volumen kann in jeder beliebigen Einheit angegeben werden (Liter, Milliliter, Kubikmeter), solange du auf beiden Seiten dieselbe Einheit verwendest; das Verhältnis kürzt die Einheiten heraus, sodass V₂ in derselben Einheit wie V₁ herauskommt. Die Temperatur muss jedoch immer absolut (Kelvin) sein, denn die Proportionalität gilt nur, wenn 0 keine thermische Energie bedeutet.

Rechenbeispiel

Ein Ballon enthält 2 L Gas bei 273 K (0 °C). Du erwärmst ihn bei konstantem Druck auf 373 K (100 °C). Wie groß ist das neue Volumen?

V₂ = 2 × 373 ÷ 273 ≈ 746 ÷ 273 ≈ 2,7326 L

Das Gas dehnt sich aus, weil seine absolute Temperatur um den Faktor 373/273 ≈ 1,366 gestiegen ist.

Kurzübersicht

Größe Symbol Hinweis
Anfangsvolumen V₁ Beliebige Einheit
Anfangstemperatur T₁ Nur Kelvin
Endtemperatur T₂ Nur Kelvin
Endvolumen V₂ Gleiche Einheit wie V₁

Häufige Fehler

  • °C statt K verwenden. Addiere immer 273,15, um Grad Celsius in Kelvin umzurechnen (0 °C → 273,15 K). Gibst du 0 °C direkt ein, wird T₁ = 0 und die Rechnung scheitert.
  • Den Druck ändern. Das Gesetz von Charles setzt konstanten Druck voraus. Ändert sich auch der Druck, verwende stattdessen die kombinierte Gasgleichung P₁V₁/T₁ = P₂V₂/T₂.
  • Gas hinzufügen oder entfernen. Die Gasmenge (Mol, n) muss konstant bleiben. Ändert sie sich, wechsle zum vollständigen idealen Gasgesetz PV = nRT.
  • Temperaturverhältnisse mit Differenzen verwechseln. Das Volumen skaliert mit dem Verhältnis T₂/T₁, nicht mit der Differenz T₂ − T₁, sodass eine Verdopplung der Kelvin-Temperatur das Volumen verdoppelt.

Häufig gestellte Fragen

Das Gesetz von Charles besagt, dass bei konstantem Druck das Volumen einer festen Menge eines idealen Gases direkt proportional zu seiner absoluten Temperatur ist: V₁/T₁ = V₂/T₂. Erwärmen des Gases vergrößert sein Volumen, Abkühlen verringert es.

Das Gesetz beruht auf der absoluten Temperatur, bei der 0 K keine thermische Energie bedeutet. Celsius und Fahrenheit haben willkürliche Nullpunkte und können negativ werden, was die Proportionalität bricht. Rechne um, indem du 273,15 zu einem Celsius-Wert addierst, bevor du ihn eingibst.

Nein. Du kannst Liter, Milliliter, Kubikmeter oder jede beliebige Einheit für V₁ verwenden, und V₂ kommt in derselben Einheit heraus. Nur die Temperaturen müssen in Kelvin angegeben werden; das Volumenverhältnis ist einheitenunabhängig.

Die Zahlen, die du eingibst, werden zur Berechnung des Ergebnisses an unsere Server gesendet und im Schritt-für-Schritt-Modus in den Seitenlink aufgenommen. Sie werden nicht in einer Datenbank gespeichert und nicht mit Dritten geteilt.

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