ゲイ-リュサックの法則の方程式はP=kTです。 ここで、PおよびTは閉じ込められた理想気体の圧力および温度であり、kは比例定数である。
ゲイ-リュサックの法則は、閉じられた理想気体の圧力は、気体の一定体積での温度に正比例すると言います。 それはガスの温度にガスの圧力を関連付けるため、法律は時々圧力法と呼ばれています。,
一定容積で一定量のガスに対して、圧力Pは温度Tに正比例します。
比例性を取り除き、
ここで、kは比例の定数です。
式を並べ替えると、
上記の式から、ガスの体積(V)と量(n)が一定である場合、圧力と温度の比(P≤V)は一定のままである。,
注:上記の式では、温度は絶対スケール(ケルビン)です。
摂氏スケールにおけるゲイ-ルサックの法則の方程式
Tとtをケルビンの温度と摂氏とする。
Tを代入すると、
ここで、k1=k×273.15です。 上記の式はy=mx+cに似ています。
異なる条件下でのゲイ-リュサックの法則
P1とP2をそれぞれ温度T1とT2の圧力とする。, 二つの条件の間の関係を確立することができる。
一定体積で囲まれた理想気体の場合、
両方の式を組み合わせると、
上記の式から、圧力と温度がいずれかの条件で知られている場合、未知の条件での圧力または温度を計算することができます。,
それをよりよく理解するために例を見てみましょう。
例1
ステートメント:クルーズ船がサンディエゴ港からシアトル港まで航海します。 船は火災安全のための二酸化炭素(CO2)シリンダーが装備されています。 サンディエゴのシリンダーガスの温度そして圧力は12°Cおよび50.1棒である。 船がシアトルに到着するときに、ガスの圧力はどうなるでしょうか? 船が到着すると、シアトルの気温は5℃になります。,
解:T1とT2をサンディエゴとシアトルの温度とします。
P1とP2をサンディエゴとシアトルの圧力とします。 P1=50.1バール。
ゲイ-リュサックの法則から、
したがって、シアトルの圧力は48.9バールです。,
ガスの温度が12℃から5℃に低下すると、圧力も50.1バールから48.9バールに低下する。 これはゲイ-リュサックの法則を説明している。
法律によると、温度に対する圧力の比は一定のままです。,
例2
ステートメント:私たちは上記の例を続けてみましょう。 シアトル港に到着した船は、アラスカ州アンカレッジ港に向かって移動する予定です。 温度が-7℃の場合、アンカレッジ内のガスの圧力を求めますか?
解:T3をアンカレッジのガスの温度とする。,
アンカレッジでの圧力P3は
したがって、アンカレッジでの圧力は46.8バールです。
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