ボイル・シャルルの法則
消防設備士の資格で切っても切り離せないボイルシャルルの法則について理解を深めたのでまとめてみました。
二つの法則が合わさっている事に注目です
ボイルの法則「一定温度で、一定量の気体の 体積Vは圧力 Pに 反比例する。」
つまり温度が一定なら、圧力をかけた分体積は小さくなるという事
気体を圧縮させると温度が上昇しますが、冷やしながら温度を一定に保つと圧縮させた気体は液体に変わります。※イメージ
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シャルルの法則「一定圧力で、一定量の気体の 体積Vは 絶対温度Tに 比例する。」
つまり圧力が一定なら、温度を上げると体積も増えるという事
暖かい空気は冷たい空気より軽い、気球が飛ぶ原理です。
ちなみに地上で1気圧、5キロ上空で0.5気圧なのでシャルルの法則通りであれば浮かぶ高さには限界があるという事になります。
ちなみに図は体積が膨張しているイメージです。
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ボイルシャルルの法則「体積Vは圧力Pに反比例し、絶対温度Tに比例する」
ここで注意なのが絶対温度という所です、最低温度273℃を基準とし絶対零度で表すので
こちらの公式を丸暗記すると良いです
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2つの条件で解答できる公式なので暗記必須の公式です。
問題的には体積●圧力▬温度▶の理想気体が体積〇圧力□になったときの変化後の温度▽を求めよ的な物や
(体積10㎥、圧力0.2Mpa、温度20℃の物が8㎥、0.3Mpaになった時の温度は79℃である)
何が何に比例して反比例するものなのかと言う問題が良く出ているようです。
はっきり言ってボイルシャルルの法則が出たらボーナス問題なので覚えておきましょう。