No.5ベストアンサー
- 回答日時:
質問されている方がどういう場面でこの話をされたかが分かりません。
どういう職場かも分かりません。気体の膨張率の話が出るというというのはどういう職場なんでしょう。。これが分からないと答えようがありません。私は単に話がかみ合っていないだけのように思います。どちらが正しいとか間違っているとかの話ではないと思います。職場の方達が質問者様の話の何処に納得が行かなくて引っかかったのか解きほぐす必要があります。正しいことを言っているから分からない方がおかしいという立場だと相手のこだわりが分かりません。
解答されている方は理想気体の話をされています。でも気体の状態方程式は皆知っているというレベルの場面ではないと思います。だから理想気体を持ち出す必要のないところに問題があったのではないかなと思っています。普通の職場で理想気体と実在気体の食い違いが問題になる事があるでしょうか。
シャルルの法則は18世紀の後半(1787)です。
内容は2つあると思います。
(1)「種々の気体は同じ膨張係数を持つ」
(2)「膨張係数の値は1/273である」
(1)の方が(2)よりも測定しやすい内容だと思います。同じ割合で増加するというのは証明しやすいです。この割合が気体ごとにバラバラな値ではなくてほぼ同じになるというのは新しい法則の発見として受け止められたと思います。有効数字4桁とか5桁の話ではありません。2桁から3桁あれば充分です。
温度測定がはいってくると難しくなります。273を出すのでもかなり難しいです。300が出ればまあ成功でしょう。
273.15という現在の絶対零度の値を出して法則を押し付けると反発が来ます。何でそんなに細かいところまで言えるんや?となります。有効数字5桁で成り立つという事は無理です。これになると基準系としての理想気体という考えが必要になってきます。
でも法則というのはそこまでの数値の精度がいつも求められているものでしょうか。
ある出来事の結果を幅1割の範囲で予想出来るということがあったとします。これは普通の意味で言うと凄いことです。1%の範囲で予測できるというと普通は神業です。でもそれが出来るというのが法則です。
確かさの表現として「十中八九」とか「九分九厘」とかがあります。うえの10%、1%に対応します。有効数字で2桁から3桁の精度です。
普通の気体で普通の温度、圧力の近くで用いる限り、ボイルの法則もシャルルの法則も充分この精度で当てはまります。常温で気体の物質を加熱していくとき(此処で冷やすを持ち出すといけません)にシャルルの法則は有効です。圧力も10気圧程度までだったらかなり安心して使えます。ボンベに加圧して入れるなんて事を想定する必要はありません。よく「温度が高いとき」とか「」圧力が低いとき」とかの注が載ります。でも実用的に用いるとき「どれくらい温度が高蹴ればいいのか」、「どれくらい圧力が低ければいいのか」の目安を与えている本は少ないです。こういう事を曖昧に聞かされると「役に立たないことを教えられている、こんな事やっても仕方がない」と投げ出してしまう生徒が出てきます。
気体の法則ですから気体である範囲でしか使えないという前提は必要です。だから「高温とは気体が液体になる温度に比べて」ということになります。「1気圧は低圧だ」と考えてよいでしょう。
ボイルの法則に比べてシャルルの法則の方が馴染みにくいです。「圧力が2倍になれば体積が半分」という表現に比べて上に書いた法則(1)(2)の内容は難しいです。「温度を2倍にすれば・・・」だったら楽なんですが「絶対温度を2倍にすれば・・・」ですからちょっとハードルがあります。
でも「ピストンの付いた容器に気体が入っている。室温から何℃くらいまで加熱すると体積が2倍になるか。100℃、150℃、・・・と50℃刻みの値で答えよ。」だと答えやすいのではないでしょうか。
No.4
- 回答日時:
質問者さんは理想気体が念頭にあって、そのようにお考えになっているわけですね。
実在気体についても高校で習っているはずなのですが。
アルゴンやヘリウムなどの気体は、理想気体に近い振る舞いをします。
つまり、質問者さんの考えているのに近い挙動をします。
しかし、あくまで近いのであって、厳密に見れば異なりますが。
一方で、アンモニアなど、分子間に相互作用が強く働く気体では、挙動は理想気体とは異なります。
理想気体からのずれは、NO.1さんがお答えになっているように、希薄なガス(低圧)または高温で小さくなります。
逆に、濃厚なガス(高圧)または低温でずれが大きくなります。
理由は、いずれも高校化学に書いてありますが、分子間の相互作用が無視できなくなるためです。
No.3
- 回答日時:
理想気体はそうですが、気体によって面白い動きをします。
温度、圧力等で途中でその収縮率の傾向が反転するものもあります。いろんなガスの圧縮係数とかその類を調べてみてください。変化がわずかだったら、誤差レベルですんでしまいますけどね。御質問のレベルだと職場の方がいわれるのが正解でしょう。お探しのQ&Aが見つからない時は、教えて!gooで質問しましょう!
このQ&Aを見た人はこんなQ&Aも見ています
-
あるあるbotに投稿したけど採用されなかったあるある募集
あるあるbotに投稿したけど採用されなかったあるあるをこちらに投稿してください
-
フォロワー20万人のアカウントであなたのあるあるを披露してみませんか?
あなたが普段思っている「これまだ誰も言ってなかったけど共感されるだろうな」というあるあるを教えてください
-
映画のエンドロール観る派?観ない派?
映画が終わった後、すぐに席を立って帰る方もちらほら見かけます。皆さんはエンドロールの最後まで観ていきますか?
-
海外旅行から帰ってきたら、まず何を食べる?
帰国して1番食べたくなるもの、食べたくなるだろうなと思うもの、皆さんはありますか?
-
天使と悪魔選手権
悪魔がこんなささやきをしていたら、天使のあなたはなんと言って止めますか?
-
窒素の膨張率
物理学
-
空気の熱膨張について教えてください。
物理学
-
空気の膨張と水の膨張
数学
-
-
4
一定圧力での理想気体のαは1/Tになることを示せ。
化学
-
5
空気とヘリウムの熱膨張率
物理学
-
6
空気の熱膨張と圧力・容積の関係
物理学
-
7
オイルの膨張率って・・
その他(車)
-
8
タイヤに窒素ガス補充してもすぐ少しぬけるんですけどなぜですか?教えて下
国産車
おすすめ情報
- ・漫画をレンタルでお得に読める!
- ・人生のプチ美学を教えてください!!
- ・10秒目をつむったら…
- ・あなたの習慣について教えてください!!
- ・牛、豚、鶏、どれか一つ食べられなくなるとしたら?
- ・【大喜利】【投稿~9/18】 おとぎ話『桃太郎』の知られざるエピソード
- ・街中で見かけて「グッときた人」の思い出
- ・「一気に最後まで読んだ」本、教えて下さい!
- ・幼稚園時代「何組」でしたか?
- ・激凹みから立ち直る方法
- ・1つだけ過去を変えられるとしたら?
- ・【あるあるbot連動企画】あるあるbotに投稿したけど採用されなかったあるある募集
- ・【あるあるbot連動企画】フォロワー20万人のアカウントであなたのあるあるを披露してみませんか?
- ・映画のエンドロール観る派?観ない派?
- ・海外旅行から帰ってきたら、まず何を食べる?
- ・誕生日にもらった意外なもの
- ・天使と悪魔選手権
- ・ちょっと先の未来クイズ第2問
- ・【大喜利】【投稿~9/7】 ロボットの住む世界で流行ってる罰ゲームとは?
- ・推しミネラルウォーターはありますか?
- ・都道府県穴埋めゲーム
- ・この人頭いいなと思ったエピソード
- ・準・究極の選択
このQ&Aを見た人がよく見るQ&A
デイリーランキングこのカテゴリの人気デイリーQ&Aランキング
マンスリーランキングこのカテゴリの人気マンスリーQ&Aランキング
おすすめ情報