温度と比体積

質問

温度が高くなると、比体積が小さくなるというイメージがわきません。
風船の温度を高くすると膨らむ気がしますし、逆に、温度高くなると圧力が上がり体積が小さくなる気もします。
よろしくお願いします。

回答No.1

jamf0421

イメージとは何を求められているのか掴めませんが、確かに大抵の場合単位質量あたりの体積は温度があがれば大きくなります。特に理想気体ならばPV=nRTですから、V=nRT/Pとなり、圧力一定（例えば1気圧）ならば体積はTに比例します。昇温して比体積が小さくなる卑近な例は水にあります。水の場合、約4℃で密度が最大になりますから、0℃の水を昇温させると4℃までは体積は小さくなります。
風船の温度があがれば中の気体は当然膨張します。よって気体の比体積は増大します。初期状態の圧力が維持できて膨張するなら、その体積は絶対温度に比例しますが、風船のゴムの張力の抵抗でそこまで体積が膨張できず、その分内圧があがります。