ベストアンサー 気体一分子の温度って測れるの？ 2017/04/08 17:34 例えば無重力で真空の宇宙空間に気体の分子が 一つ浮いているとします。この分子に温度は あるのでしょうか？ あるとすれば温度の高い低い は何で決まるのでしょうか？ 宜しくお願い致します。 みんなの回答 （2） 専門家の回答 質問者が選んだベストアンサー ベストアンサー aokii ベストアンサー率23% (5210/22063) 2017/04/08 17:55 回答No.1 無重力で真空の宇宙空間に気体の分子が一つ浮いているとして、この分子に温度があるかどうかはその運動エネルギーで決まります。 温度 T が決まれば分子の運動エネルギーが定まる。 逆に言うと、分子の運動エネルギーが決まれば温度 Tが定まる。 温度とは分子の運動エネルギーそのものです。 ちなみに、運動エネルギーがあるかどうかは相対的に観測されるものなので、宇宙学的には解明されていないという考え方もできます。 質問者 お礼 2017/04/10 16:47 aokiさん御回答ありがとうございます 気体の温度とは分子の運動エネルギーの事なんですね 確かに運動エネルギーは相対的ですね 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 2 その他の回答 (1) tetsumyi ベストアンサー率25% (1963/7609) 2017/04/08 19:22 回答No.2 気体一分子では温度として測定できません。 分子密度があって初めて計算できます。 質問者 お礼 2017/04/10 16:50 tetsumyさん御回答ありがとうございます。 温度の測定には分子の密度が必要なんですね ありがとうございました。 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・教育自然科学物理学 関連するQ&A 温度の定義 今高校３年生ですが、３年の始めの時に、温度の定義について学びました。 その時までは温度の実態を知らなかったので、ものすごく感動しました。 分子の運動の激しさが直接温度に関わってくる、みたいなことでしたが、 その時思った疑問で じゃぁ、分子が極端に少ない宇宙空間などの真空状態のときの温度はどうなるんだろう・・・ ってのがありました。 授業の終わりに先生に聞いて見ましたが、それは大学のレベルだから教えるのに苦労するから、真空ではまた別の定義があるとだけ覚えておいて、っていわれました。 もう後2ヶ月もすれば大学生なので知りたいです。 真空については、ニュートンていう科学雑誌で扱われていたのを、みたことがあり、 完全に気体がない状態は不可能で、気体分子がない空間には真空エネルギーとかいうものがあって、なにもないところから反対の性質をもった粒子がでてきたり消滅したりしている、 みたいな感じに書いてあったのを覚えています。 教えてください。 なぜ真空中で気体は上へ昇るのか 真空度が高い空間においては、気体は鉛直上向きに昇っていきますが、それはなぜでしょうか？ 周りにより密度の大きい気体が存在しないなら、重力のみが気体分子にかかって、鉛直下向きに下がっていくのではないのでしょうか？ 真空の空間に温度はあるのでしょうか？ 気体の分子一つ確認できない。真空の空間ではその空間の温度を計測する事はできるのでしょうか？ 原理的には絶対０℃になるのでしょうか？ 実際の宇宙空間ではどうでしょうか？ 実際の宇宙空間で、出来る限り電磁波や、放射線などを当たらない、かつ空間に存在する物質を排除したところで温度計を設置すると、何度くらいになるのでしょう。 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 絶対温度より低い温度がないのは何故ですか？ まず温度とは、分子・原子が震動しているのが原因で発生するものですね。いやそのものですよね。分子・原子の震動が全くなくなったときが絶対温度と理解しています。 （１）温度を測るとはどういうことですか？ ・空気の温度を水銀計で測る場合は、空気の分子が水銀計にぶつかり震動させていると考えてよいのでしょうか？ ・その場合、空気分子の震動プラス運動エネルギーが加わっているのでしょうか？ （２）真空に温度はありますか？ ・真空とは空間の中に分子・原子も何もない状態です。この場合、温度というものはありますか？ ・あるとしたら何の温度でしょう。空間の温度ですか？温度は、絶対温度なのでしょうか？ （３）光子の温度は何度ですか？ ・光子は波であり、物質であると聞いています。すると温度を持っているはずです。 ・光子は光速ですから、すごい運動エネルギーを持っていると思います。とすると超高温になると思うのですが実際にはそうなってないようにおもえます。なぜ高温にならないのでしょう？ （４）絶対温度より低い温度がないのは何故ですか？ ・高温は何億度でも許されます。でも低温はマイナス２７３度までというのが不可思議です。 ・動きを失った分子・原子をもっと冷すことはできないのですか？ ・たとえばある空間の一定密度の分子・原子があったとします。その空間を広げてあげれば、温度は下がるのではないでしょうか？ （５）温度と重力の関係はありますか？ ・いま鉄の塊があり、その温度が二十度だったとします。 ・次に地球がぐんぐん大きくなって、強烈な重力を持つようになったとします。このとき鉄の塊の温度は変化しますか？ ・重力は引っ張る力なので、鉄の原子に何らかの影響を及ぼしていると思うのですが。原子の振動が活発化されるようなことはありませんか？ 以上です。よろしくおねがいします。 気体の温度と真空度の関係(排気速度は速くなる?) 真空度って真空容器内の気体の分子量で決まっていると思っていましたが、outガスは無しとして、気体の温度が上がると真空度はどうも悪くなっているようです。 そこで質問です。気体の運動エネルギーと真空度の関係についてご教授をお願いします。(気体の温度によって真空ポンプによる排気速度が変わってくると考えて良いのでしょうか。) 気体の分子運動について 気体の分子運動の分野で、 「運動の自由度が大きい気体分子は内部により多くエネルギーをためることができるため、温度が上がりにくい」 という説明を目にしたのですが、いまいち理屈がわかりません。 エネルギーをためる能力が高いと、どうして温度が上がりにくいのでしょうか？ U=（3/2)nRT をみると、エネルギーがたまればたまるほど温度が比例しているように見えるのですが・・・ どなたか解説のほど、よろしくお願いいたします。 気体分子の分子速度について 素人質問で大変恐縮なのですが、教えて頂きたいのは下記３つなのです・・・ (1)物理化学の本に『気体分子の速度は相互の衝突の為、絶えず変化し零から非常に大きな値にわたって分布する』とありました。（物理化学大要《東京(株)養賢堂発行》より） そこで疑問に思ったのは、気体分子の速度変化は、相互の衝突のみに起こるのかな？という事です。分子に作用する重力や浮力もあると思うのですが、如何なものなのでしょうか？一般的に重力等は無視するものなのでしょうか？ (2)流体が対流を起こしている時などは、分子速度は対流が無い時と比べて速度の違いがあるのでしょうか？ (3)理論上、分子の平均の並進運動エネルギーは空気を構成している全ての分子分たし合わせた後、体積を単位体積にすれば、ベルヌーイの定理でいう、運動エネルギーになるのですか？ そもそも、換気力学を多少かじった程度の私が興味本位で物理化学に挑んだのですが、それがどうして難しく・・・物理化学の本を読んでいても気体分子と流体が上手く結びつきません・・・何か良いＵＲＬがありましたら一緒に教えて頂きたいと思います。 以上、宜しくお願い致します。 気体分子の運動について 以下の文章が正しいか否か、という問いです ---------------------- 理想気体では絶対温度が各気体分子の平均運動エネルギーに比例するので分子の質量が100倍になると分子の平均速度は1/10（十分の一）になる。 ---------------------- これは正しいのでしょうか？そもそも速度は変化するのでしょうか。 よろしくお願いします。 宇宙での気体 ある映画を見てて思ったのですが。 宇宙空間で、気体の入った物体(例えば、アニメガンダムのコロニーや酸素ボンベ等)気体は外に逃げていくがその先は？どこに行くのでしょう？？ 宇宙空間では、気温が寒いので液体になる物もあるが。 凝固温度？が低いものではどうなるのでしょう(アルコールや石油等が気体化した物） 気体 分子量 気体の分子量を測定する実験についての 質問です。 水上置換法によって気体（ブタンガス・窒素の２種の実験）を取り出し、その前後の気体入りボンベの重さを量り、そこから気体の分子量を求めるという実験でした。 ※大気圧をＰ、水蒸気圧をｐ、採った気体の体積をＶ、気体入ボンベの質量の実験前をＷ１、後をＷ２、気温をｔ、求める分子量（すなわちモルの値）とし、 （Ｐ－ｐ）／７６０×１０１３００×Ｖ ＝（Ｗ１－Ｗ２）／Ｍ×８３１０（気体定数）×（ｔ＋２７３）［Ｋ］ でＭ＝分子量を求めました。 この実験についていくつか質問をさせていただきます。 ・Ｍの値が実際のブタンガス（５８）または窒素（２８）の値と ずれるのはなぜですか？ 実験中における誤差を含めても、なぜかずれてしまいました。 ブタンガスのボンベ（ライター用）にはプロパンガスが含まれているとも聞きました。これは関係ありますかね？ また、計算式に当てはめる値、 （つまり測定前後の重さＷ、温度ｔ、体積Ｖなど） のなかではどれが一番値に影響がでますか？ ちなみに重さは電子天秤（最小メモリ０，００１ｇ）、温度は通常の温度計（最小メモリ1℃）、体積は５００ｍｌメスシリンダー（最小メモリ１０）でした。 ・ボンベを上向きにして測定したときと下向きのときとではかなり値に差が出ました。（誤差以外） これはなぜなんでしょうか？ 少しわかりにくいとは思いますが、 お力をお貸しください。 よろしくお願いします。 密度の高い気体と低い気体 http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=2280547で質問しているものです。質問内容と随分ずれてきたので改めて質問したいと思います。 重い気体（密度が高い気体）は軽い気体に対して沈むという現象は知っているのですが、どうしてそんなことが起こるのでしょうか？重い気体と軽い気体の境界面では何が起こっているのでしょうか？同じ圧力といっても実際は重力を考えると重い気体の下側の方が圧力が高くなっているなんてことは起こっていないでしょうか？ １．縦横高さともに３の立方体に体積１の重い気体と体積２６の軽い気体（１分子あたりの原子の数は一緒にしておきます。）を入れます。重い気体は上１／３の真ん中に位置し、両者は理想的な仕切で仕切られています。両者の圧力・温度とも同じとします。 ２．同じ立方体に今度は体積９の重い気体と体積１８の軽い気体を入れます。今度も両者は理想的な仕切で仕切られており、圧力・温度とも同じです。 底面に重い気体に対する鋭敏なセンサーがあり、１分子でも重い気体が下に到達するとそれを探知します。 ＃１と２とでどちらが早くセンサーが鳴りやすいでしょうか？ ＃重い気体と軽い気体を入れ替えるとどうなるでしょうか？（センサーは軽い気体専用。） 質問内容が全然的はずれかも知れませんが、よろしくお願いします。 物理IIの気体の分子運動の体積の定義 ある容器に気体を閉じ込めると、それがその気体の体積Vになります。 その中で気体分子が飛びまわると言っておりますが、その飛び回っている所は 真空なんでしょうか？何かあるのでしょうか？ 体積の定義がいまいちよく分かりません。 よろしくお願いいたします。 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 密度の高い気体と低い気体 http://oshiete1.goo.ne.jp/kotaeru.php3?q=2280547で質問しているものです。質問内容と随分ずれてきたので改めて質問したいと思います。 重い気体（密度が高い気体）は軽い気体に対して沈むという現象は知っているのですが、どうしてそんなことが起こるのでしょうか？重い気体と軽い気体の境界面では何が起こっているのでしょうか？同じ圧力といっても実際は重力を考えると重い気体の下側の方が圧力が高くなっているなんてことは起こっていないでしょうか？ １．縦横高さともに３の立方体に体積１の重い気体と体積２６の軽い気体（１分子あたりの原子の数は一緒にしておきます。）を入れます。重い気体は上１／３の真ん中に位置し、両者は理想的な仕切で仕切られています。両者の圧力・温度とも同じとします。 ２．同じ立方体に今度は体積９の重い気体と体積１８の軽い気体を入れます。今度も両者は理想的な仕切で仕切られており、圧力・温度とも同じです。 底面に重い気体に対する鋭敏なセンサーがあり、１分子でも重い気体が下に到達するとそれを探知します。仕切を気体を動かすことなく（理想的に）取り除きます。 ＃１と２とでどちらが早くセンサーが鳴りやすいでしょうか？ ＃重い気体と軽い気体を入れ替えるとどうなるでしょうか？（センサーは軽い気体専用。） 質問内容が全然的はずれかも知れませんが、よろしくお願いします。 気体分子の近赤外光吸収強度の温度依存に関して 近赤外光を気体分子に入射すると、吸光反応が起こり、その時の吸収強度（吸収断面積）は温度に依存性があるということらしいのですが、その辺の理論を詳しく教えていただきたくて投稿しました。分子の振動・回転準位の遷移によって近赤外吸収が起こるらしいのですが、その分布が温度によって変わるということなのでしょか？ 教えてください お願いします。 気体分子の連続性 電子が原子中でとびとびのエネルギーを持つ軌道を運動しているにもかかわらず、気体は、気体の分子運動論から、気体分子は連続的に動くことが知られています。 一見、矛盾しているように思えるのですが、これはどのように考えればいいのですか。 実在気体の状態方程式を考えた場合、理想気体の状態方程式の体積から「気体 実在気体の状態方程式を考えた場合、理想気体の状態方程式の体積から「気体分子自身の体積を除く」必要があるとあります。 しかし、理想気体の体積から気体分子自身の体積を取り除くと、気体分子と気体分子の間の真空部分が実質の体積ということになりませんか？真空部分が気体なんでしょうか？ 理解が不十分かと思いますので、詳しい方ご教授お願いします。 単原子分子で比熱比γが5/3の気体Aと2原子分子で 単原子分子で比熱比γが5/3の気体Aと2原子分子で比熱比が7/5の気体Bがある。 最初、圧力、体積、温度が等しい状態から断熱圧縮で体積を最初の体積の1/2にした。 このときAとBの気体について、気体がした仕事の比、最後の状態の圧力の比、温度の比を求めよ。 仕事の比は1.10、圧力の比は1.20、温度の比は1.20になるそうなんですが、わかりません。 計算の過程を教えてください。 おねがいします。 温度とは何ですか？ 1) 気体の温度は分子一個あたりの運動エネルギーだと説明されると思います。この「分子一個あたり」の運動エネルギーが、私たちが(マクロに)認識する「温度」とどのように関連づけられるのでしょうか？どうして「分子一個あたり」なのでしょうか。 2) 液体や固体の温度を、気体のようにミクロに説明すると、どの「単位あたり」の運動エネルギーとなるのでしょうか。或は全く別の説明になるのでしょうか？ 3) 例えば一様な温度の気体の中に非常に小さな温度計を入れたとき、温度計の感熱部全体が気体の温度と同じになって、その結果温度計は気体の温度を示すと思います。このとき温度計の温度と気体の温度は(ミクロな意味で)どうやって同じ温度になるのでしょうか。又、同じ温度というのはどういう意味になるのでしょうか？ どれか一つでも良いので宜しくお願いします。 気体になった分子が固体になるときの状態について 科学はまったくの素人です 宜しくお願いします。 出来れば金属での解答をいただければ幸いです。(高真空状態として) 蒸気になった分子は高温と思われますが 蒸発した時のエネルギーを持って直進し、衝突物に付着(?)その時の衝突物の温度によってさまざまな形状の固体になっていると思われるのですが 衝突した分子が温度差等によって分子結合できず 跳ね返されるなんて事があるのでしょうか? 衝突物が同種の分子の場合と 異種の分子場合の解答を簡単に解りやすくお願いします。 気体の体積について "気体の体積とは、気体分子の体積ではなく、 気体分子の動きうる空間の大きさをさす" とありました。 A・・・気体分子自身が現実には圧力の影響を受け 気体分子自身の体積が変化するということはないのでしょうか? B・・・例えば、密閉容器に気体の酸素が入っているとして 容器中では分子と分子の間は大きく隙間が空いており 酸素分子は動いていますが、この隙間には 何が存在しているのでしょうか? 注目のQ&A 「You」や「I」が入った曲といえば？ Part2 結婚について考えていない大学生の彼氏について 関東の方に聞きたいです 大阪万博について 駅の清涼飲料水自販機 不倫の慰謝料の請求について 新型コロナウイルスがもたらした功績について教えて 旧姓を使う理由。 回復メディアの保存方法 好きな人を諦める方法 小諸市（長野県）在住でスキーやスノボをする方の用具 カテゴリ 学問・教育 自然科学 理科（小学校・中学校）化学物理学科学生物学地学天文学・宇宙科学環境学・生態学その他（自然科学） カテゴリ一覧を見る OKWAVE コラム 突然のトラブル？プリンター・メール・LINE編 携帯料金を賢く見直す！格安SIMと端末選びのポイントは？ 友達って必要？友情って何だろう 大震災時の現実とは？私たちができる備え 「結婚相談所は恥ずかしい」は時代遅れ！負け組の誤解と出会いの掴み方 あなたにピッタリな商品が見つかる！ OKWAVE セレクト コスメ化粧品 化粧水・クレンジングなど 健康食品・サプリ コンブチャなど バス用品 入浴剤・アミノ酸シャンプーなど スマホアプリ マッチングアプリなど ヘアケア 白髪染めヘアカラーなど インターネット回線 プロバイダ、光回線など
お礼
aokiさん御回答ありがとうございます 気体の温度とは分子の運動エネルギーの事なんですね 確かに運動エネルギーは相対的ですね ありがとうございます。