空気の圧力と体積の関係について

20℃の環境下ゲージ圧で0MPaの空気1000mLを、500mLに圧縮すると0.1MPaに、250mLに圧縮すると0.3MPaに、200mLでは0.4MPaになると言うことでしょうか。

No.1 ベストアンサー 回答者： yhr2 回答日時： 2017/05/09 23:31

ボイル・シャルルの法則での圧力は「絶対圧」です。

理想気体と考え、温度一定の準平衡状態で変化させれば
　PV = 一定
ですから、おっしゃる通りの結果になります。

初めの状態が

P1 = 101.3kPa (=1013 hPa)
V1 = 1000 mL

だとすると、V2 = 500 mL に対しては
　P1*V1 = P2*V2
より
　P2 = P1*V1/V2 = 101.3(kPa) * 1000(mL) / 500(mL) = 202.6 (kPa)
これは、ゲージ圧では、大気圧分を差し引いて
　P2g = 202.6 (kPa) - 101.3(kPa) = 101.3(kPa) = 0.1013 (MPa)

V3 = 250 mL に対しては
　P1*V1 = P3*V3
より
　P3 = P1*V1/V3 = 101.3(kPa) * 1000(mL) / 250(mL) = 405.2 (kPa)
これは、ゲージ圧では、大気圧分を差し引いて
　P3g = 405.2 (kPa) - 101.3(kPa) = 303.9(kPa) = 0.3039 (MPa)

V4 = 200 mL に対しては
　P1*V1 = P4*V4
より
　P4 = P1*V1/V4 = 101.3(kPa) * 1000(mL) / 200(mL) = 506.5 (kPa)
これは、ゲージ圧では、大気圧分を差し引いて
　P4g = 506.5 (kPa) - 101.3(kPa) = 405.2(kPa) = 0.4052 (MPa)

この回答へのお礼

ご回答ありがとうございます。

お礼日時：2017/05/10 15:30