質問: ボイルの法則に矛盾だと!?(温度が変化?) 突然すみません、、変なこと書いてしまって・・・ 早速本題です。。ボイルの法則はご存じの通り、 『温度が一定のとき気体の体積は圧力に反比例する』 (温度が一定のとき圧力が増えると体積は減る又はその逆) ですがここである疑問が出ます。 『気体は圧力を高めて圧縮すると温度が高くなる』ことは知られてますが、 ボイルの法則において圧力を高めて体積を小さくすると温度が上がるはず・・・!!!???温度が一定のはずなのに温度が上がってしまう・・・そっか温度が上がらないように体積を増やせばいいんだ?ん?でもそうしたらボイルの法則の曲線が2次関数に!! (↑上のように体積を増やしても元の温度まで下がらないことに後から気づく・・・) 質問はこのボイルの法則における『温度の発生』をどう説明するかです。 実はこの疑問には一つの答えがあるみたいです。それは、『ボイルの法則における「 温度が一定」とは「外界からの熱の流入がゼロ」という意味で圧力の変化による熱の変化は考えない』というもの。しかし、私にはこれが正解なのかよく分かりません、、、 そこでこの答えが合っているのかも教えていただきたいのです。。 皆さまのご協力よろしくお願いたします!
回答: 等温変化において成立するボイルの法則を,断熱変化その他の等温でありえない状態変化に適用しようとしたら,矛盾するのはあたりまえです。 >『気体は圧力を高めて圧縮すると温度が高くなる』 これは断熱変化等の場合であって,当然ボイルの法則は成立しません。 >『ボイルの法則における「温度が一定」とは「外界からの熱の流入がゼロ」という意味で圧力の変化による熱の変化は考えない』というもの。 熱の流入がゼロなら断熱変化ですから,当然温度は変わらなければなりません。温度一定と熱の流入ゼロとは異なります。 総じて,熱力学第1法則=エネルギー保存に対する理解があやういようですので,そのへんを学習されることをおすすめします。