第1編 物質の状態

第3章 気体

1気体の体積

2気体の状態方程式

3混合気体の圧力 4実在気体

 気体の体積

【気体の体積と圧力(ボイルの法則)】

温度一定で,一定量の気体の体積Vは圧力Pに反比例する。

 
 

【気体の体積と温度(シャルルの法則)】

「圧力一定で,温度を1℃上昇させるごとに,気体の体積は0℃のときの体積の1/273ずつ膨張する。」

  0℃のときの体積をV0t〔℃〕のときの体積をVと表すと,

 
 

圧力一定のもので,一定量の気体の体積Vは,絶対温度Tに比例する。 

【気体の体積と圧力・温度(ボイル・シャルルの法則)】

「一定量の気体の体積は,圧力に反比例し,絶対温度に比例する。」

 
 

例題
(1) 1.2×105Paで,6.0Lを占める体積を,同じ温度で,4.0Lのボンベに詰め替えると,圧力は何Paになるか。

(2) 27℃で3.0×105Pa360mLの体積を占める気体を,3.0×105Paのもとで,温度を47℃にすると体積は何mLになるか。

(3) ある気体を27℃, 1.5×105Paで捕集したところ,1.0Lであった。この気体を17℃,8.0×105Paに換算するとこの気体
 の体積は何Lになるか。

 

(1) 温度一定なのでボイルの法則 1.2×105×6.0x×4.0より,x1.8×105Pa〕  

(2) 圧力一定なのでシャルルの法則 360/(27273)x/(47273)より,x384mL

(3) ボイル・シャルルの法則 1.5×105×1.0/(27273)8.0×105×x/(17273)より,x0.18L

 

例題

一定量の理想気体の温度をT1[K]またはT2[K]に保ったまま,圧力Pを変える。このときの気体の体積V[L]と圧力P [Pa]との関係を示すグラフとして,最も適当なものを次の@Eのうちから1つ選べ。ただし,T1T2とする。

 
 


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