ボイル・シャルルの法則

一定量(1モル)の気体の体積Vは、
絶対温度T(摂氏温度にプラス273度)に
比例し、圧力P に反比例する。
その比例定数Rを気体定数という。

シャルルの法則

ボイルの法則とシャルルの法則を合体させて
ボイル・シャルルの法則という。

まずシャルルの法則をみておこう。

シャルルの法則とは｢圧力を一定に保った状態で、
気体の体積Vは絶対温度Tに比例する。

すなわち
V=定数×T
である。

この法則は、フランス物理学者シャルルが
見出したものだ。

数学の集合｢モル｣

ボイルの法則とシャルルの法則を合体させた
ボイル・シャルルの法則にランク・アップする前に、
モルのことにふれておこう。

モルはダースによく似た単位と軽く思って頂きたい。

12本をひとまとめにして、
1ダースというように、
6.02×10の23乗個の粒子の集合を1モルという。

10の23乗というのは、
1のうしろに0が23個続く数字だ。

粒子が分子からなる気体だと1モルに0℃、1気圧で22.4ℓ。

その質量は気体を構成している分子の
分子量にグラムをつけたものになる。

なお、ボイル・シャルルの法則は1モルの気体についての
法則だが、これをnモルに拡張したものを｢気体の状態方程式｣という。

さて、ピンポン玉が少し凹んだくらいで
穴があいていなければ、熱い湯の中に
しばらくひたしてやろう。

すると、ボイル・シャルルの法則により、
ピンポン玉内部の空気の圧力が増し、
セルロイドの壁をポンと元の状態に
押し返してくれる。