💡 ヒント:シャルルの法則

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

へこんだピンポン玉をお湯に浸けるとふくらむのを見たことがありますか? 圧力が一定(大気圧)の状況で気体を温めると、体積が大きくなります。これがシャルルの法則です。

分子の視点では「温度を上げる = 分子が速くなる」 → 同じ圧力を保つには容器が広くないと壁の衝突頻度が増えすぎる = 体積が増える、というイメージ。

✏️ 求めるもの

圧力一定で体積が \(V_1\) から \(V_2\) に変化したときの絶対温度 \(T_2\)絶対温度(K)で扱うのが必須。摂氏 \(t\) ℃ は \(T = t + 273\) K に直す。

🔬 シミュレーションで体感

👀 観察のポイント

💡 考え方のヒント

🔧 使う道具
  1. 温度を K に変換:摂氏 t ℃ なら必ず \(T = t + 273\) で絶対温度に直す
  2. 圧力一定を確認:条件文に「圧力一定」「同じ大気圧で」とあるか
  3. 関係式を立てる:\(V_1/T_1 = V_2/T_2\) を立て、求めたい量について解く
  4. 比で考える:体積が 2 倍なら絶対温度も 2 倍、というように比で扱うと速い
注意

シャルルの法則で絶対温度(K)を使うことが最重要。「体積が 2 倍になったら 50 ℃ から 100 ℃」と摂氏で考えるのは大間違い。摂氏で 2 倍と絶対温度で 2 倍はまったく違う温度です。