気体の膨張

気体の膨張

一定の圧力下において、温度が1℃変化するごとに0℃のときの体積の273分の1ずつ規則正しく変化する性質

解説

気体の膨張は、分子の熱運動によって引き起こされます。温度が上昇すると気体分子の運動エネルギーが増大し、分子がより激しく動き回るようになります。このとき、外部の圧力が一定であれば、分子が周囲を押し広げる力が強まるため、結果として気体全体の体積が増加します。

この現象を数式化したものが「シャルルの法則」です。理想気体においては、圧力が一定のとき、気体の体積は絶対温度に比例します。具体的には、0℃のときの体積をV0とすると、t℃における体積Vは V = V0(1 + t/273.15) と表されます。この法則により、温度が下がり続けて体積が理論上ゼロになる温度（-273.15℃）を絶対零度と定義しています。