みなさん、こんにちは。
フォーサイト専任講師の姥谷です。
前回は「沸点と飽和蒸気圧」についてご紹介しましたので、今回は「気体の法則」をご紹介していきたいと思います。
気体の体積は圧力、温度、物質量によって変化します。その法則性については以下のように①気体の体積と圧力の関係を示したボイルの法則、②絶対温度との関係を示したシャルルの法則、③混合気体の圧力に関するドルトンの法則という３つの法則があります。
①ボイルの法則
温度が一定のとき、気体の体積は圧力の大きさに反比例するという法則のことです。
つまり、気体に圧力をかけるほど、体積は小さくなります。
圧力をＰ、気体の体積をＶ、定数をｋとすると、以下の式で表せます。
ＰＶ＝ｋ
②シャルルの法則
圧力が一定のとき、一定量の理想気体の体積は温度を１℃上昇させるにごとに0℃の体積の273分の１ずつ増加するといえます。つまり温度を１℃下降させるごとに0℃の体積の273分の１ずつ減少するともいえます。なお理想気体とは、ボイルの法則とシャルルの法則に従う仮想的な気体をいいますが、実在の気体は、厳密にはこれらの法則に従いません。
気体の体積をＶ、絶対温度をＴ、定数をｋとすると、以下の式で表せます。
Ｖ＝ｋＴ
③ドルトンの法則
混合気体の圧力は、それを構成する成分気体の圧力の和に等しいという法則のことです。
なお、混合気体の圧力のことを全圧、混合気体を構成する各気体の圧力のことを分圧といいます。
全圧をＰ、気体Ａの圧力をP₁、気体Ｂの圧力をP₂とすると、以下の式で表せます。
Ｐ＝Ｐ₁＋Ｐ₂
今回は「気体の法則」についてご紹介しましたので、次回は「熱力学」についてご紹介していきたいと思います。
