分子運動論

定義

物質は多数の分子からできており、それらが絶えず運動していると考えて、気体や熱の性質を説明する理論。

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空気の中の分子は見えないが、実際には高速で飛び回り、容器の壁に何度もぶつかっている。この衝突が集まって圧力となり、分子の運動の激しさが温度として現れる。

数式

\[pV = NkT\]

\(p\)：圧力（Pa）
\(V\)：体積（m³）
\(N\)：分子の数
\(k\)：ボルツマン定数
\(T\)：絶対温度（K）

また、

\[\frac{3}{2}kT = \frac{1}{2}mv^2\]

\(m\)：分子1個の質量（kg）
\(v\)：分子の速さ

ポイント

• 温度は「分子の運動エネルギーの大きさ」を表している
• 圧力は分子が壁に衝突することで生じる
• 巨視的な法則（気体の状態方程式）を、微視的な分子運動で説明する理論である