ゲイ・リュサックの法則とは?
げい・りゅさっくのほうそく
「法則」の用語まとめを見る体積が一定のとき、気体の圧力は絶対温度に比例して変化するという法則で、密閉容器内の気体の挙動を説明します。
ゲイ・リュサックの法則とは、体積が一定の条件のもとで、一定量の気体の圧力Pは絶対温度T(ケルビン)に比例するという法則です。数式ではP/T=一定、またはP₁/T₁=P₂/T₂と表されます。フランスの化学者ジョゼフ・ルイ・ゲイ・リュサックが19世紀初頭に発見しました。
原理を分子運動論で説明すると、温度が上がると気体分子の運動エネルギーが増し、容器の壁に衝突する回数と強さが増えるため、圧力が上昇します。体積を固定した密閉容器の中では、温度と圧力が正比例の関係になります。ここで用いる温度は必ず絶対温度(ケルビン:K=℃+273.15)でなければなりません。
ボイルの法則(PV=一定)・シャルルの法則(V/T=一定)と並ぶ気体の三法則のひとつです。三つを統合するとボイル・シャルルの法則(PV/T=一定)になり、さらに物質量nを加えると理想気体の状態方程式(PV=nRT)へ発展します。
密閉された缶やボンベは温度上昇とともに内圧が高まり、過熱すると破裂の危険があります。この現象はゲイ・リュサックの法則で定量的に予測できます。消防や化学工場の安全管理、ガスボンベの取り扱い基準などに活用されています。
使い方・例文
閉め切った自動車の車内でスプレー缶を放置すると、気温上昇とともに缶内の圧力が高まる現象がゲイ・リュサックの法則で説明されます。
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