理想気体の状態方程式

標準状態（ 0 ℃ ( 273 K )，1気圧( 1.013× 10 5  Pa ) ）下では， 1 mol の気体の体積は種類によらず 22.4 L ( 2.24× 10 −2   m 3 )であることが知られている． つまり，標準状態で n 〔mol〕 の気体の体積は 2.24× 10 −2 ×n 〔 m 3 〕 である．これをボイル・シャルルの法則に当てはめると以下の式となる．

pV T = 1.013× 10 5  Pa×2.24× 10 −2 ×n 〔 m 3 〕 273 K ≃8.31n 〔J/K〕

さらに，次のように変形する．

pV Tn ≃8.31 J/( mol⋅K )

この 8.31 J/( mol⋅K ) を気体定数 ( ≡ R ) という．ここで，気体定数を用いて上記の式を変形すると次の式が導ける．

pV Tn =R

pV=nRT

この方程式のことを理想気体の状態方程式という．

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学生スタッフ作成

2018年3月27日