コア コンセプト
この記事では、圧力の物理的な定義と、この定義をガスのサンプルに適用する方法を学びます。このことから、ガスが容器に圧力をかける方法と、この定義がどのような用途に使用できるかを学びます。
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圧力とは - 物理的な定義
圧力の物理的な定義は、特定の領域にかかる力の総量です。これは、次の式で表すことができます。 、ここで
は総力であり、
がエリアです。
圧力とは - 気体の定義
ガスのサンプルを考えてみましょう。このガスのサンプルでは、多くのガス粒子がさまざまな方向に飛び回り、互いに衝突したり、容器の壁に衝突したりしています。これらの衝突が圧力の原因です。
単一の粒子が壁に衝突し、一定の速度で跳ね返ったときに何が起こるかを考えてみましょう。 .完全に弾性的な衝突を想定すると、この粒子は の係数で加速します。
.ニュートンの秒を考えると、
で、この加速度が壁にどのように力を及ぼすかを確認できます。
ここで、ガスのサンプル全体をもう一度考えてみましょう。各パーティクルは、ある程度の力を加えて壁から跳ね返ります。壁全体の表面でこの力を合計して、方程式を得ることができます。 .

この方程式から、コンテナ内のガスのサンプルがどのように特定の圧力を持っているかがわかります。
この定義の適用
この定義は厳密な物理学の定義ではなく、気体がどのように圧力を加えることができるかを確認する方法です。ただし、この粒子ベースの定義は、特定の気体法則の一部がどのように導出されたかを後で理解するのに役立ちます。