ボイル・シャルルの法則

定義

気体の圧力・体積・温度の関係をまとめた法則で、温度一定では圧力と体積が反比例し、圧力一定では体積と温度が比例するという関係。

イメージ

気体を押し縮めると体積は小さくなり、その分圧力は大きくなる。また、気体を温めると分子の動きが激しくなり、体積が大きくなる。これら2つの性質を同時にまとめたのがこの法則である。

数式

\[PV = \text{一定}\]

\(P\)：圧力（Pa）
\(V\)：体積（m³）

\[\frac{V}{T} = \text{一定}\]

\(V\)：体積（m³）
\(T\)：絶対温度（K）

\[\frac{PV}{T} = \text{一定}\]

\(P\)：圧力（Pa）
\(V\)：体積（m³）
\(T\)：絶対温度（K）

ポイント

• 温度は必ず絶対温度で扱う必要がある
• ボイルの法則（温度一定）とシャルルの法則（圧力一定）を組み合わせた形
• 状態変化では「どの量が一定か」を見極めて式を使い分けることが重要