シャルルの法則

英

Charles' law

関

Charlesの法則

Wikipedia preview

出典(authority):フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』「2015/10/07 19:29:01」(JST)

wiki ja

[Wiki ja表示]

シャルルの法則の概念図

シャルルの法則（英語: Charles's law）とは圧力が一定のとき、理想気体の体積は絶対温度に比例することを示した法則で、1787年にジャック・シャルルが発見し、1802年にジョセフ・ルイ・ゲイ＝リュサックによって初めて発表された。

内容

気体の体積をV、絶対温度をT、正の定数をk とすると、この法則は以下の式によって表される。

また、この法則を言い換えれば圧力が一定のときは体積と絶対温度の比が一定ということになるので

と書くこともできる。なお、圧力が同一である2つの状態A、Bについて次の関係が成り立つこともこの法則から導き出せる。

$\frac{V_A}{T_A}=\frac{V_B}{T_B}, \quad \frac{V_A}{V_B}=\frac{T_A}{T_B}, \quad V_AT_B=V_BT_A \,$

法則の発見

もともとジャック・シャルルが実験から導き出した式はセルシウス温度θ を使った以下の式であった。

ただしV₀ は0℃のときの気体の体積である。現在ではより正確に

と表される。ここで T₀ = 273.15 K、T/K = T₀/K + θ/℃ とすると

$V = V_0\left(1+\frac{\theta/{}^\circ\mathrm{C}}{T_0/\mathrm{K}}\right) = \frac{V_0}{T_0/\mathrm{K}}(T_0/\mathrm{K}+\theta/{}^\circ\mathrm{C}) = \frac{V_0}{T_0}{T}$

このT を絶対温度と定義すれば

の関係が成り立っていることがわかる。

実在気体は厳密にはシャルルの法則を満たさないが、気体が比較的低圧・高温の範囲にある場合にはこの法則の式は非常によい近似式となっている。逆に高圧・低温である場合には気体分子同士に働く分子間力や分子自体の大きさの影響が無視できなくなり、計算される気体体積と若干の誤差を生じる場合が多いので注意すべきである。

脚注

関連項目

• ボイルの法則
• ボイル＝シャルルの法則
• 熱膨張率

外部リンク

• シャルルの法則

Japanese Journal

• 初心者のための空気圧技術 ワンポイントアドバイス(2)空気量/ボイル・シャルルの法則

• 長岐 忠則
• 油空圧技術 49(4), 64-67, 2010-04
• NAID 40017019669

• 脳と情報の統計力学(第53回物性若手夏の学校(2008年度),講義ノート)

• 岡田 真人
• 物性研究 91(5), 427-458, 2009-02-20
• … 統計力学は,気体の分子の運動のようなミクロ記述とボイルシャルルの法則のようなマクロ記述とをつなぐ学問です.統計力学を学ぶと,我々はミクロからマクロへつながる階層的な構造が自然界のいたるところに存在することを意識し,物理学の枠組みを超えて統計力学が活躍できるような気がしてきます.脳にある百億以上の神経細胞の活動から,我々の意識や感情が生じています.0と1のビットがある種のルールに従って並 …
• NAID 110007115126

• 研究室で作製した教材を活用した教員養成系の物理学実験

• 鈴木 康文,深澤 優子,細川 太郎 [他],藤本 豊大,若月 暁
• 物理教育 53(3), 219-223, 2005-09-14
• … 力学教材はパチンコ玉の滑走台による力学的エネルギーの保存に関する実験器であり,熱力学教材は水柱やコンピュータセンサーを活用したボイル-シャルルの法則の実験器である。 …
• NAID 110007490507

Related Links

• 4-3-2-1 ボイル・シャルルの法則 わかりやすい高校物理の部屋

これをシャルルの法則といいます。18世紀のフランスの物理学者ジャック・シャルルが発見しました。 シャルルの法則 圧力と質量が一定のとき、気体の絶対温度 T は体積 V に比例する = k （一定） 実際に シャルルが実験で導き出した ...

• シャルルの法則 - 国立大学法人 大阪教育大学

シャルルの法則について 私たちの身の回りにある気体は熱すると膨張します。みなさんも、次のような経験をしたことがあるでしょう。例えば、袋に入ったパンを電子レンジで温めると、パンが熱くなるのはもちろん、その袋も ...

Related Pictures

---

★リンクテーブル★

リンク元	「Charlesの法則」「Charles' law」
関連記事	「法則」

「Charlesの法則」

　　[★]

英

Charles' law

関

シャルルの法則

「Charles' law」

　　[★]

• シャルルの法則、Charlesの法則

「法則」

　　[★]

英

rule

関

規定、ルール、規則