ボイル・シャルルの法則(理解を深めよう!編)

2015.6.27|江本のつぶやき 江本の化学勉強法シリーズ

科学 式
理想気体の状態方程式

 

 

理想気体において、圧力をP、体積をV、物質量(mol)をn、気体定数をR、絶対温度をT(T = t+273)とすると次の関係式が成り立つ。

 

 

 

PV = nRT

 

これを「理想気体の状態方程式」という。

 

ボイル・シャルルの法則なのに・・・なぜ気体の状態方程式???

 

 

実は、「ボイル・シャルルの法則」と「気体の状態方程式」は深い関係が。

 

 

ボイル・シャルルの法則は

 

気体の状態方程式から導き出せる

 

 

 

実際に導いてみましょうか

 

 

「ボイルの法則」 PV = 一定

 

PV = nRT

 

上式において n = 一定、 T = 一定 の時に成立。

Rは気体定数なのでもちろん一定。(下線がついている文字が一定)

よってボイルの法則はモル数、温度が一定の場合成り立つ。

 

「シャルルの法則」 V/T = 一定

 

PV = nRT

 

上式において n = 一定、  P = 一定 の時に成立。

Rは気体定数なのでもちろん一定。(下線がついている文字が一定)

 

下線のついていない文字を左辺に、ついている文字を右辺にもってくるように

等式変形すると

 

V/T = nR/P

 

よってシャルルの法則はモル数、圧力が一定の場合成り立つ。

 

 

そして最後に

 

「ボイル・シャルルの法則」 PV/T = 一定

 

PV = nRT

 

上式において n = 一定 の時に成立。

Rは気体定数なのでもちろん一定。(下線がついている文字が一定)

下線のついていない文字を左辺に、ついている文字を右辺にもってくるように

等式変形すると

 

PV/T = nR

 

よってボイル・シャルルの法則はモル数が一定の場合成り立つ。

 

こうして理解しておけば、何が一定だったかがよくわかるし理解も深まる。

 

理想気体の状態方程式

 

PV = nRT

 

実は、超すばらしい式なんです。

「理想気体と実在気体の関係を示すグラフ」もこれであっさり説明できちゃうしね。

その時は

 

n = RT/PV

 

 

と変形して考えよう。

Follow me!

コメント一覧

コメントはありません。

この記事にコメント

コメントは締め切られました。

PAGE TOP