締切済み 絶対温度について 2007/12/09 14:22 絶対温度についてなのですが、 シャルルの法則・計算上・気体・体積のキーワードを使って 説明していただきたいです。 よろしくお願いします。 みんなの回答 (1) 専門家の回答 みんなの回答 mojitto ベストアンサー率21% (945/4353) 2007/12/09 14:30 回答No.1 レポートのような気がしますので筋書きだけ… 気体は温度によって体積が変わる(シャルルの法則) 計算上体積が0になる温度が… 質問者 お礼 2007/12/09 14:35 回答ありがとうございます! レポートではないです(р,,;) テスト勉強をしていてこの問題につまずいてしまいました… ありがとうございます! 広告を見て全文表示する ログインすると、全ての回答が全文表示されます。 通報する ありがとう 0 カテゴリ 学問・教育その他(学問・教育) 関連するQ&A ボイル・シャルルの法則について 教えて下さい。 理想気体に対する法則として、 ・ボイルの法則: 等温変化の下で体積は絶対圧力に反比例する ・シャルルの法則: 等圧変化の下で体積は絶対温度に比例する と習いました。 これらを合わせた法則として、 ・ボイル・シャルルの法則: 体積は絶対圧力に反比例し、絶対温度に比例する というものが知られていますが、釈然としません。 ボイル・シャルルの法則は、等温変化の下ではボイルの法則に、等圧変化の下ではシャルルの法則になるので、2つを合わせた表現であることは解るのですが、ボイル・シャルルの法則に対しては特に変化の過程に対する条件が示されていません。例えば断熱変化は等温変化でも等圧変化でもないですが、この法則が使えるということになっています。 ボイル・シャルルの法則は、2つの法則の演繹の結果ではなく、実験的に証明されたもの、ということなのでしょうか。それとも考え方が誤っているだけで、実際には演繹から得られる結果なのでしょうか。 ボイルシャルルと比例が苦手です・・・・ ボイルの法則・・気体を半分に圧縮すると圧力が2倍に上がる。ただし、これは気体の温度が一定の場合に限る。 シャルルの法則・・温度が2倍に上がれば、気体の体積Vは2倍に膨張しますね。ただし、これは圧力が一定の場合です。 教えてほしいところ ・なぜ、それぞれ温度が一定または圧力が一定の場合に限るんですか?? ・また、体積が1/2になるとシャルルの法則より温度は体積に比例するので温度変化しませんか?? ・y=axでyが2倍になったらxも2倍になりますよね?? 熱の分野、初学者です。教えて下さい ボイルシャルルの法則 とある問題集にボイルシャルルの法則の問題があり、「一定量の気体の体積は圧力に反比例する」とあり、〇となっていました。しかし、この文章には、絶対温度に関する記述が抜けていると思うのですが、それでも、これは〇になるのでしょうか? 天文学のお話。日本ではどのように考えられていた? OKWAVE コラム 無機化学 すぐ回答していただけるとありがたいです。 STPにおける実在気体のモル体積は気体の種類によって違う --------------------- 酸素 22.397 窒素 22.402 水素 22.433 ヘリウム 22.434 アルゴン 22.397 二酸化炭素 22.260 アンモニア 22.079 --------------------- このことからいえることを3つ述べよ と問題にあるのですが、何があるでしょうか? ちなみに自分は考えたのは 絶対零度が気体によって違う 温度を上げた時の体積変化率が違う(シャルルの法則) 圧力をかけた時の体積変化率が違う(ボイルの法則) など、つまらない回答ばかりでした。 Excelでのグラフ Excelでボイルシャルルの法則のグラフの書き方と 気体の状態方程式の絶対温度を定数にした場合と、 変化する場合の、圧力と体積の関係を示すグラフの書き方 を教えてください。 シャルルの法則は確かに成り立つ? 先日、大学で熱力学の授業を履修しまして疑問に思ったので質問させていただきます。理系学生です。 シャルルの法則について、この法則が確かに成り立っているのか疑問に感じます。 まずシャルルの法則の式には温度Tが登場します。 実際に温度を測定するとき一番簡単なのは水銀温度計などを使うことだと思います。 しかし、温度計自体の仕組みとして、水銀・灯油などが温度によって膨張すること、つまりシャルルの法則を利用しているように思います。 さらに温度計の目盛りのふり方について、0℃と100℃の間を距離的に等分すれば、温度と体積が正比例するのは当たり前のように思います。 逆に例えば0℃と100℃の間の距離を対数的に分割してはいけない理由がわかりません。 このことについては授業でも、話が進めば熱力学的温度をちゃんと定義するから大丈夫だと言われました。 しかし、それについても疑問があります。 熱力学的温度は熱機関の熱効率考え定義されると習い、その理論自体はわかりました。 しかし、例えば熱機関の効率を計算するのには気体の状態方程式を利用しますよね。 ということは熱力学的温度の定義は状態方程式を内包しているように思うのです。 そのようにして熱力学的温度を定義して、それに従って温度計に目盛りをふったとして、その温度計でシャルルの法則を検証すれば、法則が成り立つのは当たり前ではないですか? シャルルの法則を前提とした温度計を使ったからシャルルの法則が成り立ったのではないでしょうか? シャルルの法則が成り立つと仮定したから、シャルルの法則は成り立つ、というようにこれはただのトートロジーではないですか? 僕は温度が上昇するほど、理想気体の体積変化量は対数的に減少するといわれればそう思えなくもないと思います。 熱力学の分野で、熱力学的温度を持ち出さずにシャルルの法則を支持する事実や、シャルルの法則とは違った温度とそれ以外の物理量との関係式みたいなものがあるのでしょうか? 詳しい方、教えてください。 ボイルの法則に矛盾だと!?(温度が変化?) 突然すみません、、変なこと書いてしまって・・・ 早速本題です。。ボイルの法則はご存じの通り、 『温度が一定のとき気体の体積は圧力に反比例する』 (温度が一定のとき圧力が増えると体積は減る又はその逆) ですがここである疑問が出ます。 『気体は圧力を高めて圧縮すると温度が高くなる』ことは知られてますが、 ボイルの法則において圧力を高めて体積を小さくすると温度が上がるはず・・・!!!???温度が一定のはずなのに温度が上がってしまう・・・そっか温度が上がらないように体積を増やせばいいんだ?ん?でもそうしたらボイルの法則の曲線が2次関数に!! (↑上のように体積を増やしても元の温度まで下がらないことに後から気づく・・・) 質問はこのボイルの法則における『温度の発生』をどう説明するかです。 実はこの疑問には一つの答えがあるみたいです。それは、『ボイルの法則における「 温度が一定」とは「外界からの熱の流入がゼロ」という意味で圧力の変化による熱の変化は考えない』というもの。しかし、私にはこれが正解なのかよく分かりません、、、 そこでこの答えが合っているのかも教えていただきたいのです。。 皆さまのご協力よろしくお願いたします! 物理化学 温度 圧力 水素ガスのサンプルは、温度が23℃のときに125kPaの圧力を持つことがわかった。 温度が11℃のとき、その圧力はどうなると予想されるか?という問題が分かりません。もし体積が一定ならボイル・シャルルの法則が使えるのですが、体積について何も書かれていないので、どうやって解いたらよいか分かりません。よろしくお願いいたします。 熱力学で 定積変化の説明に、「気体の体積を一定に保ち、状態を変化させる過程を定積変化という。」と書いてあったのですが、この状態を変化させる過程というのは固定から液体にまたは液体から気体というのも状態変化と言うし、でもこれは定積変化というのは気体だけの話だから固定から液体にまたは液体から気体という状態変化とは関係ないのでしょうか? 後、定圧変化の説明で「気体の圧力を一定に保ち、状態を変化させる過程を定圧変化という。」と書いてあったのですが、「気体の圧力を一定に保ち」というのは「気体の圧力を変えない」ってことでしょうか?って事は気体の圧力が変わらなければ、気体の体積も変わらないってことでしょうか?なぜかと言いますと、ピストンの中の気体で考えますと、ピストンって押していくと、気体の体積が小さくなって気体のいる部屋が狭くなって気体の中の分子が押される前よりも容器中の壁にぶつかる回数が多くなるじゃないですか?それって気体の圧力が増しているって事ですよね? って事は体積が小さくなれば気体の圧力が増える、なら体積が変わらなければ、気体の圧力も変わらないってことにはならないでしょうか? そもそも気体の圧力と気体の体積、気体の温度などシャルルの法則やボイルの法則とかもあってごっちゃになっていて困っています。 シャルルの法則で質量一定で、気体の圧力一定と書いてあったのですが、それって定圧変化の事を言っているのでしょうか? シャルルの法則の… シャルルの法則 温度を1℃上げると0℃のときの体積の1/273倍増加する の 体積の1/273倍 というところの意味がわかりません 絶対温度との関係から でしょうか。 よろしくおねがいいたします。 高校化学IIの範囲から 化学IIの分野を習いたてです。まだ知識がなじんでいないので以下のような疑問を持っています。 1.ボイル・シャルルの法則や気体の状態方程式ではどうして絶対温度を使うのでしょうか?(セルシウス温度だと式の分母がゼロになってしまう、と言われればそれまでですが・・・) 2.化学では体積モル濃度の計算をよく使うと思うのですが、モル沸点上昇などの計算ではどうして質量モル濃度を使うのでしょうか?(参考書に沸点上昇度は質量モル濃度に比例とありました)体積モル濃度に統一はできないのでしょうか? 以上宜しくお願いします。 ボイルシャルルの法則の直感的理解 大学受験範囲です ボイルの法則は 「理想気体において 構成粒子の数が一定、温度が一定の時、圧力×体積が一定である」 ということですよね。 これは温度が構成粒子の速さと関係があり 圧力が構成粒子の速さと単位体積あたりの構成粒子の個数と関係がある ということを理解していれば直感的に把握できます。 シャルルの法則は 「理想気体において 構成粒子の数が一定、圧力が一定の時、体積/温度が一定である」 ということですよね。 これも↑と同じように「温度」らが何に由来しているかを考えれば直感的に把握できるのですが ボイルシャルルの法則 「理想気体において 構成粒子の数が一定の時 圧力×体積/温度が一定である」 は直感的に把握できないのです。 参考書等ではA→等温変化→B→等圧変化→Cと段階を踏んで考え ボイルの法則とシャルルの法則を順番に適応し、それを代数的に解く事で解説としていますが じゃあ一気にA→Cと変ったときはどうなるんだ?という疑問も生まれ納得できません (1)ボイルシャルルの法則の直感的な把握の仕方 (2)なぜA→等温変化→B→等圧変化→Cと考えていいのか? じゃあ一気にA→Cと変ったときはどうなるんだ? 以上二点よろしくお願いします 日本史の転換点?:赤穂浪士、池田屋事件、禁門の変に見る武士の忠義と正義 OKWAVE コラム 圧力 20リットルのタンクに0.17kg,18℃のHeが入っている。Heの分子量は4.00[g/mol]である。 タンク内の圧力を求めよ。単位も明記すること。 という問題なのですが、計算方法がいまいち分からず、質問させていただきました。 私が考えたのは、まず絶対温度を求め、ボイル-シャルルの法則に当てはめて、圧力を出すというものなですが、計算すると、大きな数になってしまいました。 絶対温度Tは T=18+273.15=291.15 圧力pは、 p=nRT/V (n:気体のmol,R:気体定数,V:体積) p=42.5・8.31・291.15/20 =5141.3450625 こんな数が出てきてしまったので、とても不安なのですが…何かアドバイスなどありましたら、お願いします。 あと、圧力の単位がよく分からないので、それも教えていただけると嬉しいです。 よろしくお願いします! 窒素の体積の求め方 次の問題の解き方がわかりません。解説よろしくお願いします。「標準状態(0℃、0.1013MPa(絶対圧力))で体積10.0m3の窒素は、温度47℃、圧力0.22MPa(絶対圧力)において、およそいくらの体積になるか。ボイル・シャルルの法則を使って計算せよ。」 ボイルシャルルの法則についてです ボイルシャルルの法則についてです (V:体積、P:圧力、T:絶対温度) ボイルの法則より、 V=K・1/P また、シャルルの法則より V=K'・T これをまとめて、ボイルシャルルの法則 V=K''・T/P となることは納得出来るのですが、 この式のK''はさっきの式のKとK'をまとめたものなので K''=K・K'としていいのでしょうか?また、ボイルシャルルの法則は上2式をそれぞれ個々に説明することができますか?(ボイルシャルルはPとTの情報を含んでいるが、上2式の、Pのみ、Tのみの体積との関係式をボイルシャルルの式で表すことができるのか) ボイルシャルルの法則の実験、高校物理(初学者) (1)ボイルの法則の実験 シリンダーに気体をいれ、ピストンを引くと、温度は下がるので、少し放っておく、すると、温度は一定になる。体積は上昇し、内部の気体の圧力は減少する。 (2)シャルルの法則の実験 シリンダーに気体を入れ、加熱すると、気体はピストンを動かすが、外圧と、内圧は釣り合ったままなので、気体の圧力は変化しない。 (疑問) (1)では気体の圧力は変化し、(減少した)(2)では変化しなかった(外圧=内圧のまま)のはなぜでしょうか? 科学の問題です 27℃、1,2atmで300mlの体積を占める気体がある。500mlの容器に入れて77℃に保つと圧力は何atmになるか? ボイル・シャルルの法則を使うのはわかるのですが、どうして1,2×300/27+273という計算式になるのかがわかりません。273という数字がどこからでてきたのか教えていただけたらありがたいです。 二つの気体を混ぜた時の温度の求め方 二つの異なる気体を混ぜ合わしたとき、その混合気体の温度が 何度になるかの計算をご存知の方がおられましたら、アドバイス願います。 二つの気体は比重・比熱、温度、体積、圧力とも全て異なります。 文献等も何を調べてよいか分からず、困っております・・・。 気体の圧力と温度に関する問題なのですが・・・ 気体の圧力と温度に関する問題なのですが・・・ 27度で1MPaの理想気体がとあるボンベに入っています。このボンベを加熱して気体を127度にした場合、圧力はどのくらいになりますか?という問題が有るのですが、どのように解けば良いでしょうか? ボイルシャルルの法則k=(PV)/Tを使えばいいような気がしますが、さっぱり分かりません。 どなたかご教授願えますでしょうか? ベルヌーイとボイル=シャルルの法則の法則について 流体力学をとっておらず、この二つについてさっぱりなので、質問させていただきます。 ベルヌーイの定理 仮定 粘性がないこと 定常流れであること 非圧縮性であること 出典 ウィキペディア ボイル=シャルルの法則 気体の圧力Pは体積Vに反比例し絶対温度Tに比例する PV/T=k この式の左辺は気体の状態に依存しない定数となる。 PV=nRT(nは気体の物質量[モル数]) 出典 ウィキペディア ボイル=シャルルの法則の説明によると、気体の圧力Pはその気体の体積と圧力に依存し、後は定数であるそうです なので、ベルヌーイの定理でよく言われている、「流速が速くなると圧力が低くなる」というのは 流速が速い=単位時間当たりの密度が低い=単位体積当たりの物質量(n/V)が低い という事だと思っていました。 しかし、ウィキペディアによるとベルヌーイの定理は非圧縮性である事だそうです。 非圧縮性の厳密な意味は理解してませんが、ようは細い所を通っても密度が上がらないと言っているように聞こえるんです。 これだと、気体が細い所を通ると流速が上がり、圧力は下がるが、密度が変化しない。つまり気体の物質量は変化しない。 しかし、ボイル=シャルルの法則によると、気体の圧力はPV=nRTで表されるので n/V=P/RT になります。温度が一定と仮定すると、Rは定数ですから圧力が低くなるということは 単位体積当たりの物質量が低い、つまり密度が低くなるということではないでしょうか? これって密度が変化しないことに矛盾すりょうな気がするんです。 何か気づいていない点。間違っている点があれば教えてください 注目のQ&A 「You」や「I」が入った曲といえば? 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お礼
回答ありがとうございます! レポートではないです(р,,;) テスト勉強をしていてこの問題につまずいてしまいました… ありがとうございます!