温度、圧力、体積のどれもが変化するけれど、気体が逃げたり混合したりせずモル数が変化しないときには、ボイル・シャルルの法則を使います。
▼ボイル・シャルルの法則
\(\displaystyle\frac{pV}{T}=\)一定
\(\displaystyle\frac{p_0V_0}{T_0}=\frac{pV}{T}\) より
\(\displaystyle\frac{2.0×10^5･3.0×10^{-2}}{300}=\frac{1.0×10^5･V}{360}\)
\(\displaystyle\frac{2.0･3.0×10^{-2}}{300}=\frac{V}{360}\)
\(\displaystyle\frac{6.0×10^{-2}}{5}=\frac{V}{6}\)
\(V=\displaystyle\frac{6×6×10^{-2}}{5}\)
\(V=\displaystyle\frac{36}{5}×10^{-2}\)
\(V=7.2×10^{-2}[m^3]\)
単位忘れに注意。
ボイルシャルル則で解ける問題は、状態方程式でも解くことができますので、状態方程式の方が解きやすいよ、という人は状態方程式を使って解いてもかまいません。
その場合は、
\(p_0V_0=nRT_0\) と
\(pV=nRT\) を連立して解きます。
ただし、気体の物質量\(n\)と、気体定数\(R\)が、この問題では与えられていませんので、両方の式を\(nR=\)○○の形に式変形して解き進めることになります。
すると、結局は、ボイルシャルルの法則を使っているのと同じことになりますね。
