ボイルの法則(圧力と量の間の逆の関係):
- 温度とガスの量が一定のままである場合、ガスの圧力はその体積に反比例すると述べています。
- ガス容器の量が減少すると、圧力が増加し、その逆も同様です。
- 数学的には、ボイルの法則はp1v1 =p2v2として表されます。
チャールズの法律(体積と温度の直接的な関係):
- 一定の圧力でのガスの体積と温度と固定量のガスとの関係について説明します。
- 温度が上昇すると、ガスの体積も増加し、温度が低下すると体積が減少します。
- 数学的には、チャールズの法則はV1/T1 =V2/T2として表されます。
Gay-Lussacの法則(圧力と温度の直接的な関係):
- ガスの圧力が、体積とガスの量が一定のままであるときの温度に直接比例する方法を説明します。
- ガスの温度が上昇すると、圧力が比例して増加し、温度が低下すると圧力が低下します。
- 数学的には、Gay-Lussacの法則はP1/T1 =P2/T2として表されます。
Avogadroの法則(同等の量には同数の分子が含まれています):
- 同じ温度と圧力で等量のガスが等しい分子を含むと述べています。
- 温度と圧力が一定のままである間にガス容器の体積が増加すると、その体積の分子の数が減少し、逆も同様です。
ダルトンの部分的圧力の法則:
- ガスの混合物の総圧力が、混合物内の個々のガスによって加えられた部分圧の合計とどのように等しいかを説明します。
- ガスの部分的な圧力は、同じ温度で全体の体積を占める場合に及ぼす圧力です。
運動分子理論:
- 顕微鏡レベルでのガスの挙動を説明します。それは次のように述べています:
- ガス粒子は常に動いており、あらゆる方向にランダムに移動します。
- ガス粒子は互いに衝突し、容器の壁と衝突します。
- これらの衝突は弾力性があります。つまり、システムの総エネルギーが保存されています。
- ガス粒子の平均運動エネルギーは、ガスの温度に比例します。
これらの法則と理論は、ガスの挙動を集合的に説明し、圧力、体積、温度、組成の変化にそれらがどのように反応するかを予測および理解することができます。