熱力学を学ぶ前に、理想気体について復習します。
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ボイル・シャルルの法則
1662年、ボイルによって発見された法則で、同じ量\(n\)、同じ温度\(T\)では、気体の圧力\(P\)と体積\(V\)は反比例する。
$$PV=const(n,T)$$
これをボイルの法則と言う。1787年、シャルルによって発見された法則で、同じ量\(n\)、同じ圧力\(P\)では、気体の体積\(V\)と温度\(T\)は比例する。
$$\frac{V}{T}=const(n,P)$$
これをシャルルの法則と言う。上記2つの法則を合わせてボイル・シャルルの法則と言う。比例定数を気体定数\(R\)として、
$$\boxed{PV=nRT}$$
と表せる。この式を状態方程式と言い、状態方程式が成り立つ理論的な気体を理想気体と言う。気体定数は物質によらず、\(R=8.31\times 10^3\)となる。
理想気体温度
シャルルの法則から、理想気体の体積に比例した値で温度が定められた。これを理想気体温度と言う。
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