ボイル・シャルルの法則とは?
ぼいる・しゃるるのほうそく
「法則」の用語まとめを見るボイル・シャルルの法則とは、気体の圧力・体積・温度の間に成り立つ関係を示す物理の基本法則で、「PV÷T=一定」と表されます。
ボイル・シャルルの法則とは、一定量の気体について、圧力(P)、体積(V)、絶対温度(T)の間に「PV÷T=一定」という関係が成り立つことを示した法則です。ボイルの法則とシャルルの法則を統合したものです。
ボイルの法則(17世紀、ロバート・ボイルが発見)は、温度が一定のとき、気体の圧力と体積は反比例する(PV=一定)というものです。シャルルの法則(18〜19世紀、ジャック・シャルルらが確立)は、圧力が一定のとき、気体の体積は絶対温度に比例する(V÷T=一定)というものです。これら二つを合わせると、PV÷T=一定という式が導かれます。
この法則が成り立つのは「理想気体」が前提で、分子間力や分子自身の体積を無視できる条件下での近似です。実際の気体は高圧・低温では誤差が生じますが、常温・常圧付近では多くの気体でよく成り立ちます。
応用場面は幅広く、気球・タイヤ・注射器の動作原理、天気予報における気圧と気温の関係など、日常の多くの現象を説明する基盤となっています。理科・化学の学習では気体の状態方程式(PV=nRT)の導入として重要な位置を占めています。
使い方・例文
「密閉した容器を温めると内部の圧力が上がる」「高山では袋菓子が膨らむ」といった身近な現象を説明するときにこの法則が登場します。
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