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【読むeラーニング】第2章 大気の熱力学1 〜その9〜「状態方程式2」

気象予報士講座~第2章 大気の熱力学1「状態方程式2」より

気象予報士講座~第2章 大気の熱力学1「状態方程式2」より

(その8の続き)

もう1つあります。体積を一定に保った場合はどうするのか。温度を上げても下げても体積がカチッと固まって大きくも小さくもならないという状態。例えば温度を上げれば分子の活動が活発になります。でも体積が大きくならないのであればもう圧力がどんどん上がっていくということです。逆も同じです。今まで暴れん坊だったのに温度を下げてしまっても箱の大きさが変わらないのであれば、壁にパンチする力とか衝突する力がなくなって大人しくなって気圧も下がる、そういう関係です。

今言った体積と温度の比例関係と、圧力と温度の比例関係、これはシャルルの法則と言います。なんか両方とも聞いたことがありますね。これを合わせてボイル・シャルルの法則と言います。まとめると、温度と体積、温度と圧力というのは比例関係にありますが、体積と圧力の間には反比例の関係があるということですね。ではこのPV/T=一定の一定というのは何か。この3つの量がこの一定というのでつなげられているんですね。この3つの量はこの一定の何かの定数で結ばれているんです。実はこれがR’と書いてありますが一般気体定数というものなんですね。

ここで気体のモル数という量を導入してみます。モル数も聞いたことはあるけど忘れちゃったという方がほとんどだと思いますけれども、キロモル数とかモル数というのは物質の量を表す単位です。原子とか分子を1粒取り出しているのではなくて集団のことです。具体的にはモルというのは、6.02×1023個を集めたものが1molです。1kmolは0.62×1026個の原子とか分子を集めた集団のことを言うわけです。これをアボガドロ数なんて言うのですけれども、こちらも名前はどうでもよくて「思い出しましたか?」っていうぐらいでいいです。

(その11へ続きます)

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