ボイル・シャルルの法則

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法則 (ボイルの法則)
一定の温度のもとでは、一定質量の気体の圧力は体積に比例する。

温度を一定に保ったままで、気体の体積を $V_{1}$ から $V_{2}$ に変えたとき、気体の圧力が $P_{1}$ から $P_{1}$ に変わったとすると、次の関係が成立する。

$\begin{displaymath} P_{1}V_{1}=P_{2}V_{2} \end{displaymath}$

(3.1)

法則 (シャルルの法則／ゲイ・リュサックの法則)
圧力が一定のもとでは、一定質量の気体の体積は温度が1度上昇する毎に $0 {}^\circ\mathrm{C}$ における体積の 1/273 ずつ増加する。

体積を一定に保ったままで、気体の温度を $t_{1} {}^\circ\mathrm{C}$ から $t_{2} {}^\circ\mathrm{C}$ に上昇させた時、圧力が $P_{1}$ から $P_{1}$ に変わったとすると、次の関係が成立する。

$\begin{displaymath} \frac{P_{2}}{P_{1}}=\frac{273+t_{2}}{273+t_{1}} \end{displaymath}$

(3.2)

絶対温度を用いると上記の関係は次のようになる。

$\begin{displaymath} \frac{P_{2}}{P_{1}}=\frac{T_{2}}{T_{1}} \end{displaymath}$

(3.3)

法則 (ボイル・シャルルの法則)
一定質量の気体の圧力と体積の積は絶対温度に比例する。

ボイル・シャルルの法則は

$\begin{displaymath} \frac{P_{1}V_{1}}{T_{1}}=\frac{P_{2}V_{2}}{T_{2}} \end{displaymath}$

(3.4)

と表現することが出来る。

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平成23年9月4日