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ボイルの法則

室温で空気を理想気体として測定する


ボイルの法則:画像

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公費でのご注文について

セット番号
UE2040100

室温で空気を理想気体として扱い,ボイルの法則を実験により確認します。実験器は密閉されたシリンダー内に空気を閉じ込め,ピストンを動かすことで体積を変化させます。この時同 時に,付随する圧力計が圧力を示します。

実験に必要な機器
品番 品名 価格(税込) 数量
U17210 ボイルシャルルの法則実験器 106,920円 1

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基本原理

一定量の気体の体積は,その温度と圧力に依存します。もし温度が一定だと,圧力と体積の積は一定値を示すことが知られています。この法則はボイルとマリオットによって,独立に発見されました。厳密には理想気体についてのみ成り立ちますが,近似的には多くの気体がこの性質を示します。ボイルの法則は次のように表せます。

(1)

これにシャルルの法則を組み合わせると,理想気体の状態式が得られます。

(2)

ここでR は気体定数を示します。

実験では空気を理想気体として扱い,室温でのボイルの法則を確認します。体積V はシリンダのピストンの位置で,圧力p は実験器に取り付けられた圧力計から読み取ることができます。 気体の量n は,空気をシリンダに閉じ込める時の体積V0 に依存します。

参考資料

図1:室温における3つの異なる空気量での圧力-体積グラフ

図1:

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