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単語帳
中学1年生 (12-13歳)

気体の性質

Properties of Gases

気体は圧力と温度で体積が大きく変わります。 温度一定なら圧力と体積は反比例(ボイル)、圧力一定なら体積と絶対温度は比例(シャルル)します。 注射器を押すと圧縮され、温めると膨らむ日常の現象とつながります。 圧力と温度のスライダーを動かし、グラフとあわせて体積の変化を見てみましょう。

圧力と体積の関係(ボイルの法則)
1 atm
💡 ボイルの法則
①温度一定で、圧力↑ → 体積↓
②圧力と体積は反比例
③P × V = 一定
④注射器を押すと気体が圧縮
温度と体積の関係(シャルルの法則)
20°C
🔍 シャルルの法則
①圧力一定で、温度↑ → 体積↑
②温度上昇で分子運動が活発
③分子が壁を強く押して体積拡大
④夏にタイヤ圧が上がる理由
ボイルの法則グラフ
ボイルの法則
P₁V₁ = P₂V₂(温度一定)
圧力×体積は常に一定(反比例)
シャルルの法則
V₁T₁ = V₂T₂
体積は絶対温度(K)に比例
📐 気体の法則整理
①ボイル:P↑→V↓(温度一定、反比例)
②シャルル:T↑→V↑(圧力一定、比例)
③温度単位:絶対温度 K = °C + 273
④分子運動が活発なほど圧力・体積増
試験ポイント整理
核心整理
ボイル:PV = 一定 | シャルル:V/T = 一定
気体の圧力・体積・温度は密接に関連
🎯 試験ポイント
①ボイル:温度一定でP・V反比例
②シャルル:圧力一定でV・T(K)比例
③P-V:反比例曲線
④V-T:原点を通る直線
⑤日常例:潜水(ボイル)、熱気球(シャルル)、菓子袋(両方)
例題と単元テスト
例題 1
温度一定で、圧力1気圧で体積6 Lの気体を圧力2気圧に押すと体積は?(ボイルの法則)
1
ボイルの法則により、温度一定ならP₁V₁ = P₂V₂である。
2
1 × 6 = 2 × V₂なので、V₂ = 6 ÷ 2 = 3 Lである。
3 L
ボイルの法則で、温度一定なら圧力と体積は反比例する(P₁V₁ = P₂V₂)。
例題 2
圧力一定で、風船を暖かい所に置くと体積はどう変わり、その理由は?(シャルルの法則)
1
シャルルの法則により、圧力一定では温度が上がるほど体積が大きくなる(比例)。
2
温度が上がると気体分子の運動が活発になり壁を強く押すので、体積が増え風船が大きくなる。
体積が大きくなる(分子の運動が活発になるため)
シャルルの法則で、圧力一定なら温度が高いほど体積が大きくなる。
単元テスト類題
気体の性質についての説明として正しいものは?
温度一定なら圧力が大きいほど体積も大きい
温度一定なら圧力と体積は反比例する
圧力一定なら温度が高いほど体積が小さい
ボイルの法則は圧力と体積が比例するという法則だ
気体は温度が変わっても体積が変わらない
② 温度一定なら圧力と体積は反比例する
1
ボイルの法則により、温度一定では圧力が大きいほど体積が減る反比例の関係だ。
2
圧力が大きいと体積は減り(①)、圧力一定では温度が高いほど体積が増え(③)、ボイルの法則は反比例で(④)、温度が上がると気体の体積は増える(⑤)。
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