シャルルの法則とは？

コロラドスプリングスのコロラド大学の化学科の教授兼議長であるセオドアG.リンデマンは、次のように説明しています。

シャルルの法則として知られる物理原理では、ガスの体積は、一定値にケルビンスケールで測定した温度を掛けたものに等しいとされています（ゼロケルビンは-273.15℃に対応します）。

法則名前は、1787年にガスの量が温度にどのように依存するかについて実験を行った先駆的なバルーニストのジャックシャルルに敬意を表しています。皮肉なことに、シャルルは彼が記憶している作品を発表したことはなく、この発見をした最初または最後でもありませんでした。実際、ギヨーム・アモントンは100年前に同じ種類の実験を行い、1808年にジョセフ・ゲイ・ルサックが決定的な測定を行い、テストしたすべてのガスがこの一般化に従ったことを示す結果を発表しました。

何十もの異なる物質がこれらの科学者がさまざまなガスが行ったことを発見したように、cesはまったく同じように動作するはずです。ジェームズクラークマクスウェルが1860年頃に提唱した、受け入れられている説明は、ガスが占める空間の量は、純粋にガス分子の動きに依存するというものです。通常の条件下では、ガス分子は隣接する分子から非常に遠く、非常に小さいため、ガス分子自体の大きさはごくわずかです。それらは、高速でそれらの表面を跳ね返すだけで、フラスコ、ピストン、またはバルーンを外側に押し出します。ヘリウムバルーンの内部では、毎秒約1マイルの速度で、毎秒約1024（1億億）のヘリウム原子がゴムの1平方センチメートルに衝突します！

速度と頻度の両方ガス分子が容器の壁から跳ね返るのは温度に依存します。そのため、高温のガスは壁を強く押す（高圧）か、より大きな体積を占めます（少数の速い分子が多くの遅い分子の空間を占める可能性があります）。具体的には、固く封じ込められたガスサンプルのケルビン温度を2倍にすると、1秒あたりの単位面積あたりの衝突数は2の平方根で増加し、平均してそれらの衝突の運動量は2の平方根で増加します。正味の効果は、容器が伸びない場合は圧力が2倍になり、容器が大きくなると体積が2倍になり、圧力が上昇しないようにすることです。

つまり、チャールズの法則は、熱風がどのように膨らむかを説明していると言えます。持ち上げるのに十分な明るさを得る、温度の反転によって大気中の対流が妨げられる理由、およびガスのサンプルが絶対温度計として機能する方法。