気体定数はRであらわしますが,このRの語源,
どなたか知っている人はいませんか?
高校の授業で生徒に質問されて,困っています。
また,その他の定数などのアルファベットの由来を
解説したものなどがあれば教えてください。

A 回答 (2件)

なかなか難しい問題のようですね。



全くのあてずっぽうですが,気体定数に関係あるボイルの名前が Robert Boyle です。案外この辺から由来しているのかも・・・・。

あ,別に何の根拠もない単なる推測ですからね。あまり信用しないように。

この問題は,「化学」よりも「物理」の方が回答が付きやすいかも。あまり回答が付かないようでしたら,一度閉めて「物理」の方へ質問し直した方が良いかも知れません。
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この回答へのお礼

人名というセンも考えられますよね。確かに。
アドバイス通り,物理のほうに質問しなおして見ます。
御迷惑おかけしました。
これからもよろしくお願いします。

お礼日時:2001/04/02 12:49

参考にならないだろうけど、気体定数はGas Constantといいます。

Rの文字はどこにもないですね。もしかして英語じゃないのかなぁ。
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この回答へのお礼

なるほど。
その可能性は十分考えられますよね。

お礼日時:2001/04/02 12:45

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Q気体定数Rの求め方

気体定数Rは8.314JK^(-1)の値をもつ。
単位としてリットル・atmK^(-1)mol^(-1)を用いると気体定数Rの値はどうなりますか?
計算の仕方を教えてください。

Aベストアンサー

R
=8.314[J/(mol・K)]
=8.314[J/(mol・K)]*1/101.3[L・atm/J]
=0.082[L・atm/mol・K]

単位も含めて計算すること。
換算係数
1/101.3[L・atm/J]:1[J]は1/101.3[L・atm]です、ということ。

Q気体定数Rについて

℃、mmHg、リットルが与えられててこの気体の体積を求めたいです。
PV=nRTを使うと思うんですが気体定数はどれを使えばいいですが?
0.08205でいいんでしょうか?

Aベストアンサー

mmHg;最近使わない単位ですね。
先に気圧に直す。1atm=760mmHg
P=380mmHg → P=380mmHg/(760mmHg/atm)=0.5atm
そうすれば0.082リットル・atm/K・molが使える。

Q理想気体が状態1(P1,V1,T1)から状態2(P2,V2,T2)に可

理想気体が状態1(P1,V1,T1)から状態2(P2,V2,T2)に可逆変化するとき、定温→定積変化を考えるとエントロピー変化は
ds=n(Cv,mln(T2/T1)+Rln(V2/V1))....(1)
さらに定温→定圧変化を考えるとエントロピー変化は
ds=n(Cp,mln(T2/T1)-Rln(P2/P1))....(2)

ここからが質問ですが、(1)=(2)になる理由がわかりません。
証明をしながら教えてくれると、とてもうれしいです。

Aベストアンサー

一応変化の各状態を逐次見てみましょう。ガスは1 molとします。
準静的定温変化(P1,V1,T1)→(P2,V2,T1);温度を一定にしたあとでPかVのどちらか一方だけ変えるわけにはいきません。理想気体の内部エネルギーは温度のみに依存するので、
dU=dQ-PdV=0...(1)
w=-∫PdV=-RT1∫(V1→V2)(1/V)dV=-RT1ln(V2/V1)...(2)
Q=-W=RT1ln(V2/V1)...(3)
もしこれが膨張で仕事をしたのならQはプラスで熱をもらいます。エントロピー変化は
ΔS1=RT1ln(V2/V1)/T1=Rln(V2/V1)...(4)
です。もちろん起こったことが体積の収縮でもかまわないです。そのときはエントロピー変化がマイナスになるだけです。

準静的等積変化(P2,V2,T1)→(P2,V2,T2);等積変化ならPdV=0です。(とはいうもののこれは等圧変化でもあり、ちょっと変ですね。)温度が上がるなら内部エネルギーが上がっていますから吸熱が起こります。温度が下がるなら発熱です。今度は定温でないのでエントロピー変化を直接計算します。
ΔS2=∫(T1→T2)dQ/T=∫(Cv/T)dT=Cvln(T2/T1)...(5)
だから合計のエントロピー変化は
ΔS=ΔS1+ΔS2=Rln(V2/V1)+Cvln(T2/T1)...(6)
です。

こんどは定温変化から定圧変化です。まず定温のところは前と同じで状態は(P2,V2,T1)になりエントロピー変化は
ΔS1=Rln(V2/V1)...(4)(再掲)
ただしP1V1=P2V2ですから、V2/V1をP1/P2と書くことができます。すると
ΔS1=Rln(P1/P2)=-Rln(P2/P1)...(4)'
となります。これは(4)と何も変わっていません。
定圧変化(P2,V2,T1)→(P2,V2,T2);等圧変化というもののこれは等積変化でもありますね。同じ経路になるのでエントロピー計算も
ΔS2=Cvln(T2/T1)...(5)
です。質問者さんの(1)式と(2)式を比べると第二項はまったく同じものです。第一項はCvln(T2/T1)とCpln(T2/T1)で明らかに異なるものです。初期状態と到達状態が同じならエントロピー変化も同じである必要があります。どちらも(P1,V1,T1)から(P2,V2,T2)に変化した、というのならこの回答は変ですね。

一応変化の各状態を逐次見てみましょう。ガスは1 molとします。
準静的定温変化(P1,V1,T1)→(P2,V2,T1);温度を一定にしたあとでPかVのどちらか一方だけ変えるわけにはいきません。理想気体の内部エネルギーは温度のみに依存するので、
dU=dQ-PdV=0...(1)
w=-∫PdV=-RT1∫(V1→V2)(1/V)dV=-RT1ln(V2/V1)...(2)
Q=-W=RT1ln(V2/V1)...(3)
もしこれが膨張で仕事をしたのならQはプラスで熱をもらいます。エントロピー変化は
ΔS1=RT1ln(V2/V1)/T1=Rln(V2/V1)...(4)
です。もちろん起こったことが体積の収縮でもかまわないで...続きを読む

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実在気体の状態方程式を考えた場合、理想気体の状態方程式の体積から「気体分子自身の体積を除く」必要があるとあります。

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Aベストアンサー

#3
>よく言う真空とは周囲の空間より気圧が低い状態のことになります。

「周囲よりも気圧が低い」というのは気体に対して使う言葉です。
気体分子が含まれている空間に対してのものです。

質問者様は分子と分子の間の空間に対して真空という言葉を使っておられます。
意味が異なります。
周囲よりも気圧が低い状態という捉え方ではありません。

ここで理解がずれていれば回答の他の部分もずれてきます。

ファンデルワールスの状態方程式で出てくる補正項の意味についての質問ですから理想気体の状態方程式だけで説明しようとしても無理なはずです。

Q気体定数の求め方(単位変換の仕方ではなく)

参考書には気体定数の求め方は

「1molの時にボイルシャルルの法則を適用し、その定数が気体定数であると定義されているので
気体定数=PV/T 
ここで仮に標準状態としてみるとT=275K P=1.01×10^5Pa
標準状態の時のモル体積は 22.4l/molなので V=22.4l/mol よって
気体定数=8.31×10^3(Pa*l/K*mol)である」

と書いてあったのですが

22.4l/molなので V=22.4l/mol 

ここおかしいですよね
ボイルシャルルの法則のVは体積を表しているのですから
モル体積ではなく体積を入れるべきですよね つまりV=22.4lとするべきだと思うんですけど?
(しかしそうすると文献に書いてある気体定数と単位が/molだけちがくなってしまいます)

他の説明も探してみましたが、気体の状態方程式から導いているという
分けのわからないことしかしていませんでした
(明らかに間違いですよね。気体の状態方程式は気体定数を使って定義されるのですから
循環論法です)

Aベストアンサー

ボイル・シャルルの法則 pv/T=k(一定)※pは気体の圧力、vは気体の体積、Tは絶対温度
1molの気体の体積をVL/molとし、1molの気体について比例定数kを求めると、
k=pV/T
標準状態(273K、1.013×10^5Pa)においてV=22.4L/mol これを代入すると、
k=1.013×10^5Pa × 22.4L/mol / 273K ≒ 8.31×10^3 Pa・L/K・mol
このkを気体定数とし、Rで表す。
R=pV/T
pV=RT
アボガドロの法則より、同温同圧の気体には同数の分子が含まれる。すなわち、気体の体積は分子数(物質量nmolとして扱う)に比例するので、
v=nV
V=v/n
これをpV=RTに代入すると、
pv/n=RT
pv=nRT

これでどうでしょう。教科書通りの説明に納得してくれない生徒さんも、大抵納得してくれますが。


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