ボイルの法則:
* ステートメント: 一定の温度では、特定の質量のガスの体積は、その圧力に反比例します。
* 数学方程式: p₁v₁=p₂v₂
*P₁=初期圧力
*V₁=初期ボリューム
*P₂=最終圧力
*V₂=最終ボリューム
説明:
内部にガス分子がある容器を想像してください。容器の容積を減らすと(たとえば、ピストンを押し下げることで)、ガス分子の動き方が少なくなります。これは、彼らがより頻繁に、より大きな力で容器の壁と衝突し、その結果、圧力が増加することを意味します。逆に、体積を増やすと、分子には移動するスペースが増え、衝突が減り、圧力が低下します。
重要な注意:
*ボイルの法律は、特定の仮定に従って動作する理論的なガスである理想的なガスにのみ適用されます。実際のガスは、高い圧力と低温で理想的な行動から逸脱しています。
*ボイルの法律が真実を保持するには、温度は一定のままでなければなりません。
例:
ガスの圧力を2倍にすると、その量は半分になります。圧力を3分の1に減らすと、ボリュームが3倍になります。
実際のアプリケーション:
* ダイビング: ダイバーはボイルの法律を理解する必要があります。なぜなら、ボイルの法律は、圧力が深くなるにつれて増加し、肺の空気の量が減少するからです。
* エアロゾル缶: エアロゾル缶のバルブを押し下げると、容器の体積を減らし、圧力を上げて内容物を強制します。
* 天気: ボイルの法律は、気象学者が気質の動きと気象パターンの形成を理解するのに役立ちます。