【平成27年度技術士第二次試験「化学部門」必須科目Ⅰ-19】

****理想気体の状態方程式****

ボイル・シャルルの法則 (高校で習った) より、

 

{\displaystyle \qquad {\frac {P_{1}V_{1}}{T_{1}}}={\frac {P_{2}V_{2}}{T_{2}}}}

 

Pは圧力、Vは体積、Tは絶対温度

 

この関係は、気体の種類、圧力、体積、温度によらず、常に一定であるから、

 

標準状態(0℃、1気圧)、nモルの気体で、定数Rを定めると、

 

     pV=nRT

 

となり、これが理想気体の状態方程式となり、Rを気体定数と呼ぶ。

 

標準状態では、1 モル気体の体積は22.414 [ L ] = 22.414×e-3 [ m3 ] であるから 、

 

気体定数Rは次の値となる。

 

     {\displaystyle R=8.314\ 4598(48)\ {\text{J}}\ {\text{K}}^{-1}\ {\text{mol}}^{-1}}

 

このとき、標準状態は、273 [ K ], 1.01325×e5 [ Pa ] であることに注意。

 

 

 

40年近く前、高校で習ったときは、まだ教科書もSI単位系に統一されていなくて、

圧力の単位が [ Pa ] ではなく、[ atm ( 気圧 ) ] だったので、R=0.082と習った。

 

単位系はホントややこしいネ。

 

未だに間違います。

 

 

****参考資料****

1)「技術士第二次試験必須科目択一式全問題解答解説集成(平成15~18、25~28年度)-化学部門-」、新技術開発センター
2)気体定数 - Wikipedia
https://ja.wikipedia.org/wiki/気体定数