質問: 「容器に閉じ込めた液体の一部に圧力を加えると、その圧力は液体の各部分に同じ大きさで伝わる」という原理を、発見者の名前をとって「何のの原理」という?
回答: パスカルの原理

タイトル: グレアムの法則
グレアムの法則 (Graham's law) は、1846年にトーマス・グレアムによって定式化された。グレアムは実験的に気体の浸出は、粒子の質量の平方根に逆比例することを発見した。この式は次のように書くことができる。グレアムの法則は、気体の浸出速度は、その分子量の平方根に逆比例することを述べている。そのため、気体1の分子量が気体2の4倍であれば、気体2は気体1の半分の速度で浸出する。グレアムの法則の完全に理論的な説明は、数年後に気体分子運動論を用いて行われた。グレアムの法則は、拡散により同位体を分離する方法の基礎となり、この方法は原子爆弾の開発に重要な役割を果たした。グレアムの法則は、一度に1つの気体が穴から移動するような場合に最も正しくなる。別の気体の中で気体が拡散するような場合には、1つ以上の気体の運動が関わるため、近似的にしか成り立たない。

タイトル: 固化すると体積が増える物質
本項では固化すると体積が増える物質について扱う。

タイトル: グレアムの法則
そのため、2つの気体の分子量の比は、同じ体積の気体の質量の比に等しくなる。アヴォガドロの洞察は、ジェームズ・クラーク・マクスウェルによる後の理論的研究の基礎となった。気体分子運動論の最大の成功は、恐らく、気体の絶対温度は気体分子の平均運動エネルギーに比例することの発見である。全ての物体の運動エネルギーは、質量の半分と速度の2乗を掛け合わせた値に等しい。そのため、等しい運動エネルギーであれば、2つの異なる分子の速度は、それらの質量の平方根に逆比例するということになる。浸出速度は、単位時間当たりに開口部を通り抜ける分子の数で決まり、したがって平均分子速度で決まる。グレアムの法則は、同じ温度では分子の運動エネルギーが等しくなる結果として理解できる。

タイトル: オートクレーブ
高い圧力下では、多くの化学反応が常圧(1気圧)の場合よりも早く進行し、また常圧ではほとんど見られない反応も起きることが知られている。また水分を含む物体を加熱する場合、常圧下では1気圧の水の沸点である100 °C付近で物体内部の水分の大部分が水蒸気に変わり失われてしまうが、高圧下では沸点が上昇し、100 °Cを大きく超える温度でも水分を保持させたまま物体を加熱することが可能となる。これによって、高温状態の水や水蒸気によって特定の化学反応を早く進行させたり、物体内部への浸透性を高めたりすることが可能である。これらの現象を利用して、耐圧容器(耐圧装置)の内部に飽和水蒸気や水素ガスなどの気体を入れて、さらに高圧(場合によっては高温高圧)にすることで、容器内部に入れた物体内部で特定の化学反応を早く進行させるのがオートクレーブの原理である。

タイトル: ボイル＝シャルルの法則
ボイル=シャルルの法則(ボイルシャルルのほうそく、英: combined gas law)は、理想気体の体積と圧力、温度に関係する法則。シャルルの法則、ボイルの法則、ゲイ=リュサックの法則を組み合わせたものである。この法則の公式的な発見者はおらず、すでに発見されていた法則を融合させたものである。これらの法則は、気体の圧力、体積、絶対温度のうち任意の2変数が、その他の変数を定数として置いた場合、互いに比例あるいは反比例することを示している。ボイル=シャールの法則ともいう。

タイトル: シモン・ステヴィン
1586年には古代ギリシアの数学者、物理学者、技術者、天文学者、発明家のアルキメデスの研究を発展させ『吊り合いの原理(オランダ語版、英語版)(蘭: De beghinselen der weeghconst)』を著した。これには力のベクトル合成の理論、水圧について述べ、てこの原理の証明、数珠を用いた思考実験により永久運動の不可能と斜面の法則について証明して力の平行四辺形の法則の発見に至った。なお、『吊り合いの原理』の付録にはステヴィンが行った実験で、重さが10倍異なる2つの物体を落下させるとほとんど同時に落下すると言う実験結果が示されている。同年に『水の重さの原理(De Beghinselen des Waterwichts)』を著し、容器の形に関係なく水面は地球の球面と変わらず水の平衡状態に関して力の法則を導いている。

タイトル: 鳩の巣原理
この原理に関する最初の記述は、ディリクレが1834年に "Schubfachprinzip"(「引き出し原理」)の名前で書いたものであると信じられている。また、ディリクレが発見したためディリクレの原理と呼ばれることもある(同名の、調和関数における最小原理と混同してはいけない)。日本語では、以上の「—原理」はすべて「—論法」と訳されることもある。この原理は、ディオファントス近似において、小さな係数を持ち、なおかつ指定された解をもつ線形方程式系の存在を示すために応用される。この方法は、「ジーゲルの補題」という名前で知られる。発見者であるディリクレ自身、そのような高度な技巧を経由するものではないがディオファントス近似に関する彼の定理を証明するためにこの原理を用いている。また、さらに一般的な数学的構造においても類似の定理が数多く存在することが知られている。

タイトル: 静力学
流体静力学は静止した流体について研究する学問である。静止した流体の特徴は、ある点にかかる力が全ての方向に分散することである。もし力が等しくかからなければ、流体は力の方向に移動する。この概念はフランスの数学者で哲学者のブレーズ・パスカルによって1647年に初めて公式化され、パスカルの原理として知られるようになった。この原理は水理学の基礎となっている。ガリレオ・ガリレイも水理学の発展に大きく貢献した一人である。

タイトル: 仕事 (熱力学)
図 5 のように、左端 1 から質量流量 G の気体が流入し、単位時間に Q の加熱を受け、外部へ仕事率 W の仕事を取り出し、右端 2 から気体が流出する装置を考える。図の破線のように系を選ぶと、気体の出入りがあるので開いた系となる。気体は入口 1 から出口 2 まで流れている間に状態変化するが、系各部の状態は時間的に変化しない定常状態とする。入口 1 では、系は系外の気体から 圧力 p1 で押されて、単位時間に p1 G v1 = p1 V1 の仕事をされる。出口 2 では、系が外部に対して p2 V2 の仕事を行う。ここで v は比体積、V = G v は体積流量である。系全体に熱力学第一法則を適用するとが成り立つ。ここで u は単位質量あたりの内部エネルギー(比内部エネルギー)である。

タイトル: 気体
ボイルが結果を得られたのは、彼が扱っていた気体が比較的低圧で「理想」的な振る舞いをする状況だったからである。そういった理想的関係は、一般的な条件の計算には十分である。今日の最先端テクノロジーにおいては、気体が「理想」的な振る舞いをしない条件下での実験を可能とする各種装置も設計されている。統計学や多変量解析といった数学が、宇宙船の大気圏再突入のような複雑な状況の解を求めることを可能にしている。例えば、図にあるようにスペースシャトルの大気圏再突入の際の負荷が材料や構造の限界を超えていないことを確認する分析などがある。そのような状況では、気体は理想的には振る舞わない。圧力を表す記号は "p " または "P " を使い、SI単位はパスカル (Pa=N/m) である。気体が何らかの容器に入っているとき、気体の圧力は気体が容器表面に及ぼす単位面積当たりの平均的な力に等しい。

タイトル: アメデオ・アヴォガドロ
「同温同圧のもとでは、全ての気体は同じ体積中に同数の分子を含む」というのがアボガドロの法則の基本的な内容である。1811年当時、物質が原子から構成されると主張する原子論はほとんどの化学者に共通の認識となっていた。1803年にイギリスの化学者、物理学者のジョン・ドルトンが原子量を初めて公開しており、近代的原子論が確立された直後であった。ドルトンは一種類の元素からなる気体は原子から構成されると信じていた。ドルトンの主張はさまざまな実験事実を説明できたが、説明できない現象が残っていた。それは気体同士の反応であった。例えば水素2容積と酸素1容積を化合させると必ず水蒸気2容積となる(反応前後の温度が等しい場合)。ドルトンの主張に従って、この反応を現代風に記述すると、以下のようになる。一単位の水素原子と一単位の酸素原子が結合すると、一単位の水蒸気となる。これは2対1対2という実験結果と合致しない。

タイトル: フロギストン説
空気がさらに多くのフロギストンを含むと、フロギストンで飽和した「フロギストン空気」(窒素)となる。カール・ヴィルヘルム・シェーレの理論は、酸素とフロギストンが結合したものが熱となるとする考え方である。シェーレがこの考えに至った理由は、燃焼による大気中の質量の減少にあった。シェーレは酸素を「火の空気」、窒素を「よごれた空気」と呼び、大気はこの二つの空気から成ると考えていた。そして、閉ざされた容器内で物を燃焼させると、容器内の空気の体積が減少し、質量も少なくなることに気付いた。体積が減るのは、燃焼と共に放出されるフロギストンが火の空気と結合して凝縮するためだと理由づけられたが、それだとフロギストンの分だけ質量は増えなければならず、説明がつかなくなってしまう。また、シェーレは容器の内部や外部に火の空気やフロギストンを見つけることができなかった。

タイトル: 粘度
1 P(ポアズ) = 100 cP(センチポアズ) = 0.1 Pa・s(パスカル秒)英語版に0°Cのいくつかの気体・液体についての粘度のデータがあるので参照されたい。

タイトル: 触媒化学
触媒の利用の歴史は古い。特に酵素触媒はチーズにおけるレンネットとしてかなり古くから用いられていた。また、酸触媒によってアルコールからエーテルが合成されることは知られていた。しかし、定量分析が確立していない時代においては触媒反応と量論反応の区別がつかず、触媒という概念は生まれなかった。触媒はジョゼフ・プリーストリーによって18世紀に発見された。それは粘土によってエタノールがエチレンになるというものである。そして、イェンス・ベルセリウスが、何らかの作用によって結合を切断する作用のことをギリシア語の解くという言葉から触媒作用(catalysis)と呼んだ。ここからが触媒化学の始まりといえるであろう。触媒は、特殊な触媒力とでもいうべき力によって触媒作用を生み出していると考えられていたが、ヴィルヘルム・オストワルトが触媒の定義を「反応速度を変えるが、平衡を変えないもの」とした。

タイトル: 液体
原子が平衡状態から非平衡状態に遷移するのにかかる平均時間を緩和時間と呼び、マクスウェルの気体分子運動論で最初に言及された。最も単純化した単原子分子の液体の場合、構造緩和 (structural relaxation) とは、液体に圧力がかかってより高密度でコンパクトな分子配置になる場合、あるいは逆に圧力が弱まって低密度な分子配置に変化する場合といった局所構造の秩序の度合いが変化することを指す。相互配向の転位と再配分に関わるため、体積(あるいは圧力)が変化し始めてから局所構造が変化するまで一般に遅れが存在する。そういったプロセスには一定の賦活エネルギーが必要であり、有限の速度でしか進行しない。過冷却液体がガラス転移点付近で不可逆な塑性変形による粘性の緩和を起こすのもこれが原因である。

タイトル: ホイヘンス＝フレネルの原理
ホイヘンス=フレネルの原理(ホイヘンス=フレネルのげんり、英: Huygens–Fresnel principle)、または単にホイヘンスの原理(ホイヘンスのげんり、英: Huygens' principle)は、波動の伝播問題(遠方場の極限や近傍場の回折)を解析する手法である。ホイヘンス=フレネルの原理によると、前進波の波面の各点が二次波とよばれる新しい波の波源となり、全体としての前進波は(既に伝播した媒質から生じる)全ての二次波を重ね合わせたものとなる。この波の伝播の考え方は回折のような様々な波動現象の理解を助ける。例えば、2つの部屋が開いた出入口のみで繋がっており、一方の離れた部屋の角で音が鳴ったとする。するともう一方の部屋にいる人には出入口の所で音が鳴ったように聞こえる。2つ目の部屋のみを考えると、出入口の地点での振動する空気は音源である。

タイトル: ドリオッティの原理
ドリオッティの原理(ドリオッティのげんり)は、1933年にイタリア人心臓外科医アキッレ・マリオ・ドリオッティ(イタリア語版)が初めて述べた硬膜外麻酔における原理である。 注射針に接続したシリンジ内の圧力変化を検知することにより、硬膜外腔という潜在腔(英語版)を特定する。抵抗消失法(英: loss of resistance method) の別名である。

タイトル: 攪拌子
攪拌子の中には磁石が入っており、容器に入れるとマグネチックスターラーの中の磁石とその磁石が反応し、マグネチックスターラーのスイッチを入れるとマグネチックスターラーの中の磁石が回りはじめ、それによって攪拌子も回って液体が攪拌されるという仕組みになっている。大きさは数mm程度と小さい。素材は、テフロンやガラスが基本。ガラス棒で攪拌できない時などに代用品として使われることも多く、デジタル温度計を平底試験管の中に入れている凝固点降下度の測定実験などに使われる。