高校化学と生物の教科書レベルの要点まとめと問題を解説します。物質の状態変化ボイルの法則とは温度が一定なら圧力と体積の積が一定になるという法則です。気体は温度や圧力によって体積が大きく変化します。ここではボイルの法則とその理論の基本的な部分の説明をしておきます。法則が使える様に慣れるための練習問題も少しやっておきましょう。}}\)「温度を一定にすると、一定量の気体の体積は圧力に反比例する。」これをボイルの法則という。容器の体積を小さくすると圧力は大きくなるということす。体積を大きくすると圧力は小さくなります。風船をイメージすると分かり易いですね。握ると小さくなるけど中の気体は圧力が増してパンパンになりますよね?あれです。風船の中の空気の量は変わらないの物質量を一定に保っていることになります。この場合は温度変化も考えなくて良いです。圧力を\(\,P\,\)、体積を\(\,V\,\)とするとこの積が一定になります。\color{red}{PV=k}\)(一定)これは中学の数学で反比例\(\,xy=k\,\)を学んでいますが同じ関係式です。\,y=\frac{k}{x}\,\)とするのも同じことです。一方が大きくなれば他方が小さくなりますよね。体積を小さくすると圧力が大きくなるか?圧力は単位体積あたりの分子の数に比例します。粒子(分子)の衝突回数が多ければ圧力は大きくなります。単位体積あたりの分子の数は\(\,2\,\)倍になります。狭くなれば存在する気体分子は密集することになりますよね。それで衝突回数も増えるというわけです。教室にいるときの方がぶつかりやすいのと同じです。圧力と体積の積は一定です。これが問題になります。温度が一定のときは定数\(\,k\,\)は変化しないということです。V_2=k\)でもあります。V_2}\)が成り立つということです。これがボイルの法則を式で表したものとなります。(\(\,k\,\)を求める必要はありません。)圧力をいくら変えてもかまいません。{Pa}\,\)(パスカル)になるか。10^5\,Pa}\,\)」のことです。{1\,atm}\,\)と同じです。{Pa}\,)\end{eqnarray}\)と求めれば良いだけです。計算練習は自分でやるとして(計算だけなので意味は無い)、もう一つ式を立てる練習をしましょう。{Pa}\,\)にすればよいか。むずかしく考えてはダメです。「温度が一定」のときはボイルの法則です。V_2\)圧力や体積の単位に指定はありませんので両辺で同じなら何でもかまいませんよ。{Pa}\)か?だけを見ます。10^4\,\mathrm{(\,Pa\,)}\end{eqnarray}\)計算は自分でして下さい。数学でもそうですが人の計算を見て、自分でやった気になってはダメです。「温度が一定なら圧力と体積の積が常に一定」ということですね。数学に割と強い人はこのボイルの法則の式は必要ありません。後で出てくる状態方程式1つで済むからですが、ボイルの法則自体を聞かれることもあるのでどのような法則かは覚えておいた方が良いでしょうね。次はシャルルの法則です。体積と温度(絶対温度)との関係を見ることになります。状態方程式まで進んでいる人は気体の計算問題になれておくと良いです。覚えておくといい定数をおすすめしています。高校化学と生物の要点と。