シャルルの法則

 やかんや鍋を火にかけると、湯気が吹き出して蓋が浮き上がることがあります。この現象は容器内の気体が温められて、気体中の原子や分子が激しく動くことで空気が膨張し体積が増えた為に起きています。これらを説明するのがシャルルの法則です。

圧力を一定にすると、一定量の気体の体積Vは,絶対温度Tに比例する。

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右のイラストのように、おもりが乗っているのピストンがシリンダーに取り付けられていると仮定してみましょう。

シリンダーの中には0[℃]の体積V0[m3]の気体を封じ込めます。この状態から圧力を一定に保ったまま、温度を上げていきます。

温度が上がるとどうなるでしょうか?温度計を操作してみるとわかる通り、シリンダー内の気体の体積が増えます。

温度が0[K]からT[K]まで上がったとき、体積はV0[m3]からV[m3]まで増加したとすると。この関係についてのグラフは、縦軸に体積、横軸に温度をとると上の図のように変化します。