シャルルの法則

デジタル大辞泉

シャルル‐の‐ほうそく〔‐ハフソク〕【シャルルの法則】

読み方：しゃるるのほうそく

⇒ゲイリュサックの法則

ダイビング用語集

シャルルの法則

読み方：しゃるるのほうそく

「一定圧力下において、いかなる気体も、その気体の体積は絶対温度と直接的に比例して変化する」という法則。

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シャルルの法則

出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2021/06/19 14:03 UTC 版)

シャルルの法則の概念図

シャルルの法則（英語: Charles's law）とは、一定の圧力の下で、気体の体積の温度変化に対する依存性を示した法則である。シャールの法則ともいう。1787年にジャック・シャルルが発見し、1802年にジョセフ・ルイ・ゲイ＝リュサックによって初めて発表された。

この発表以前の1777年から1779年にヘンリー・キャベンディッシュの実験、または1801年から1802年のジョン・ドルトンの研究はこれに先駆けていた。とりわけキャベンディッシュは1779年から1780年に、いくつかの気体の熱膨張率を測定した上で結論を導いているが、人嫌いの奇人で知られたキャベンディッシュが生前にこれを発表することはなかったため、シャルルは独自にこれを発見したことになる。

この法則は理想気体に対して成り立つ近似法則であり、実在気体ではずれが生じる。この法則から絶対零度の存在と、普遍的な理想気体温度の存在が見いだされる。

実在気体は厳密にはシャルルの法則を満たさないが、気体が比較的低圧・高温の範囲にある場合にはこの法則の式は非常によい近似式となっている。逆に高圧・低温である場合には気体分子同士に働く分子間力や分子自体の大きさの影響が無視できなくなり、計算される気体体積と若干の誤差を生じる場合が多いので注意すべきである。

内容

一定の圧力の下で、温度の上昇に対して気体の体積が単調に増加し、一定の温度上昇に対して気体の種類に依らず同じように膨張する。 温度 θ のときの気体の体積を V(θ) とすれば、温度が θ₁ から θ₂ に変化したとき、体積が単調に変化することから

${\frac {V(\theta _{2})-V(\theta _{1})}{\theta _{2}-\theta _{1}}}>0$

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シャルルの法則

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「気体」の記事における「シャルルの法則」の解説

詳細は「シャルルの法則」を参照 1787年、フランスの物理学者で気球で知られるジャック・シャルルは、酸素、窒素、水素、二酸化炭素、空気といった気体が80ケルビンの温度差で体積が等しく膨張することを発見した。 1802年、ジョセフ・ルイ・ゲイ＝リュサックはより広範囲の実験を行って同様の結果を得、気体の体積と温度に正比例の関係があることを発表した。ゲイ＝リュサックはシャルルの業績を引用し、その法則にシャルルの名を付けた。なお、その前年にジョン・ドルトンが分圧に関するドルトンの法則を発表している。

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「シャルルの法則」の例文・使い方・用例・文例

• フランス人の物理学者、シャルルの法則の立案者で、ゲイ・リュサックの法則を予期した（1746年−1823年）
• ボイルシャルルの法則という,気体の体積の法則
• シャルルの法則という,気体の熱膨張率に関する法則