理学部生物分子科学科

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気体の状態方程式 (perfect gas equation、ideal gas equation)

ボイルの法則(圧力依存性):温度一定、気体の質量一定のとき、圧力が高くなれば体積が小さくなる(気体の体積は、圧力に反比例する V ∝ 1/p )。
または、 pV = 一定(温度一定、気体の質量一定のとき)。

シャルルの法則(温度依存性):圧力一定、気体の質量一定のとき、気体の体積は絶対温度に比例する V ∝ T 。(絶対温度T[K] = t[℃] + 273)

アボガドロの法則(物質量依存性):気体1molの体積は、気体の種類に関係なく、0 ℃、1atmで、22.4リットルである。これより、気体の体積は物質量に比例すると言える V ∝ n 。

これら三つの法則(pV = 一定 、V ∝ T 、V ∝ n )より、 pV ∝ nT となり、
比例定数をRとすると、気体の状態方程式 pV = nRT が完成する。

このとき、R は気体定数とよばれ、気体の種類によらず同じ値8.3 [J/(K・mol)]をとる。

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