ボリュームの減少
* 圧力上昇: 温度を一定に保ちながらガスの量を減らすと、ガス分子は動き回るスペースが少なくなります。これにより、コンテナの壁との頻繁な衝突が発生し、圧力が増加します。 風船を絞るように考えてください。内部の空気が圧縮され、風船に対してより強く押します。
* 密度の増加: 同じ量のガスがより小さなスペースに詰め込まれているため、ガスの密度が増加します。単位体積あたりのガス分子が増えています。
体積の増加
* 圧力低下: ガスの量を増やすと、分子には移動するスペースが増えます。これにより、コンテナの壁との衝突が少なくなり、圧力が低下します。 風船から空気を消すように、内部の圧力が落ちます。
* 密度の低下: ガスが拡大すると、同じ量のガスが大量に広がり、密度が低くなります。
キーポイント:
* ボイルの法則: ガスの体積と圧力のこの関係は、ボイルの法則によって説明されています。ボイルは、ガスの圧力が一定温度での体積に反比例していると述べています。
* 温度: このシナリオでは、温度が一定のままであると仮定しています。温度が変化すると、体積と圧力の関係がより複雑になります。
* 実際の例: 自転車ポンプを想像してみてください。ハンドルを押し下げると、内部の空気の量を減らして圧力が増加し、空気がタイヤに押し込まれます。
要約:
ガスの体積を減らすと、圧力と密度が増加します。ガスの体積を増やすと、圧力と密度が低下します。この関係は、ボイルの法律に準拠しており、ガスの行動を理解するための基本です。