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密閉容器内のガスに熱が加えられるとどうなりますか?

密閉容器のガスに熱が加えられると、いくつかのことが起こります:

1。温度の上昇:

*最も明らかな変化は、ガスの温度の上昇です。これは、追加の熱エネルギーがガス分子の運動エネルギーを増加させ、それらをより速く動かすためです。

2。圧力の増加:

*分子がより速く移動すると、容器の壁とより頻繁に衝突し、力が大きくなります。この衝突率の増加により、容器内の圧力が高くなります。

3。拡張(可能であれば):

*容器が硬直していない場合、ガスは膨張して圧力の増加に対応します。ただし、密閉容器では、拡張は限られています。

4。内部エネルギーの変化:

*加熱されると、ガスの内部エネルギーが増加します。このエネルギーは、分子間力と分子運動による運動エネルギーによるポテンシャルエネルギーとして保存されます。

5。相変化の可能性:

*十分な熱が加えられた場合、特に初期温度がガスの沸点に近づいた場合、ガスは液体状態に移行する場合があります。

重要な概念:

* 理想的なガス法: この法律は、ガスの圧力、体積、温度、およびモル数に関連しています。密閉容器では、体積は一定であるため、加えて熱は圧力と温度を直接上げます。

* 運動分子理論: この理論では、ガス分子は一​​定のランダム運動であり、その平均運動エネルギーは絶対温度に比例していると述べています。

* 熱膨張: 固体と液体も熱で膨張しますが、ガスは温度変化によりはるかに敏感です。

例:

空気で満たされた風船を想像してみてください。風船を加熱すると、内部の空気が熱くなり、膨張し、バルーンが大きくなります。ただし、バルーンが密閉されている場合、さらに拡大することはできません。熱い空気からの圧力の増加は、潜在的に風船を破裂させる可能性があります。

要約: 密閉容器内のガスに熱を追加すると、温度、圧力、内部エネルギーが増加します。可能であれば、ガスが膨張する可能性があり、十分な熱が加えられると、相変化が発生する可能性があります。

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