高校化学 要点・解法ノート
必須

ボイル・シャルルの法則

着眼点物質量が一定の気体で、条件が「前」と「後」の2つあれば、この式。温度は必ず絶対温度(セルシウス温度 + 273)で入れる。

\frac{p_1V_1}{T_1} = \frac{p_2V_2}{T_2}
  • T 一定ならボイル: p_1V_1 = p_2V_2
  • p 一定ならシャルル: V_1/T_1 = V_2/T_2
例題
1
27 ℃、1.0\times10^5\ \mathrm{Pa} で 3.0 L の気体を、127 ℃、2.0\times10^5\ \mathrm{Pa} にすると体積は何 L か。
解答
V_2 = 3.0 \times \frac{1.0\times10^5}{2.0\times10^5} \times \frac{400}{300} = 3.0 \times 0.50 \times \frac{4}{3} = 2.0 答え 2.0\ \mathrm{L}
確認問題
1
0 ℃で 2.0 L の気体を圧力一定で 273 ℃ にすると何 L か。
答え
4.0 L(絶対温度が 273 K → 546 K で2倍)

「気体と状態変化」の項目

  1. 三態変化と熱の出入り必須
  2. 状態図(三重点・臨界点)差がつく
  3. 蒸気圧と沸騰必須
  4. 液体が残るかの判定必須
  5. ボイル・シャルルの法則必須
  6. 気体の状態方程式と分子量・密度必須
  7. 混合気体と分圧・平均分子量必須
  8. 水上置換で集めた気体差がつく
  9. 容器内の気体反応(分圧で量的関係)差がつく
  10. 理想気体と実在気体のずれ差がつく
  11. ファンデルワールスの状態方程式不要

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