p-V図は気体の状態を一目で把握できるツールです。定積は「体積が変わらない」から縦に移動、定圧は「圧力が変わらない」から横に移動、等温は \(pV = \text{一定}\) の双曲線になります。
Step 1：定積変化
$$V = \text{一定} \implies p \propto T \quad \text{（p-V図で縦線）}$$Step 2：定圧変化
$$p = \text{一定} \implies V \propto T \quad \text{（p-V図で横線）}$$Step 3：等温変化
例えば n = 1 mol, T = 300 K のとき pV = 1 × 8.3 × 300 = 2490 J。V = 1.0 m³ で p = 2490 Pa。
$$pV = nRT = \text{一定} \implies p = \frac{\text{定数}}{V} \quad \text{（反比例曲線）}$$断熱変化は \(pV^\gamma = \text{一定}\) で等温曲線より急な曲線です。単原子分子では \(\gamma = 5/3\) なので：
$$p \propto V^{-5/3}$$等温が \(V^{-1}\) なのに対し断熱は \(V^{-5/3}\) で、体積が増えると圧力がより急に下がります。ボタンで各変化を切り替えて確認しましょう。
縦線＝定積、横線＝定圧、双曲線＝等温。p-V図の読み方は熱力学の基本スキルです。