【2024年10月13日（日）のダイアリー：「熱」　気体分子の運動】

どうも！　本村です！

＊パソコンでInstagramを閲覧するのと、スマホでInstagramを閲覧するのってどちらが鮮明に見えるのかなぁ？（一旦、画質とかデバイスの機能性とかはガン無視で）

いつかはハッキリさせたいですね笑。

さて、今回は久々の「高校物理」の”熱”領域の気体分子の運動についてお話しできればと思います。本村が現在進行形で独習している内容になります。

初めての方も多いかと思いますので、少し説明させて頂きますと、本村は現在、物理学について独学で進めております。理由としては、当たり前ですが、どうしても理解したい分野があり、その為にはどうしても物理の知識が必須となってくるという理由から独習を行なっているという状態です。

その道の途中で、「高校物理」の難敵である”万有引力の法則”と向き合って今に至るという経緯です。

そして、今回はタイトルにもある通り、気体分子の運動ということで、主に”ボイル・シャルルの法則”がメインとなります。

ボイル・シャルルの法則と一言で言ってもこの法則自体は、元々の二つ存在している各法則をまとめたものになります。

• ボイルの法則：温度が一定の状態で、気体に圧力を加えると、気体の体積は減少する。

• シャルルの法則：圧力が一定の状態で気体を加熱すると、気体の体積は増加する一方で、冷却した場合は体積が減少する。

整理すると、ボイルの法則に関しては、気体の圧力と体積は反比例の関係にある、とされていて、シャルルの法則は、気体の熱力学温度と体積は正比例の関係にある、とそれぞれ整理されます。

そして、これらをまとめた法則が今タイトルのメインでもある”気体分子の運動”、すなわち”ボイル・シャルルの法則”になります。

概要としては、一定質量の気体の体積（v）は、圧力（p）に反比例し、熱力学温度（T）に比例するということです。

ただ、一つ注目した箇所は、この法則は一定の条件を満たした場合に発動されるというものです。

一定の条件というのは、”理想気体の状態方程式”というものです。

ボイル・シャルルの法則そのものは、極端な低温状態や高圧だった場合、分子間の力や分子自体の大きさによって成立しなくなるということです。

その為、このボイル・シャルルの法則はある特定の条件下で発動可能ということになります。＊物理法則は論理的に構成されたものなので、何でもありのファンタジーの世界ではないことが証明されたので、信頼できます！

以上の内容を理解するまでに約2時間30分ほどの時間を要しました笑。

それにしても中々難しかった！次は少し時間を設けて、演習問題を解いていこうと思います！

本村自身は、高校時代に「物理基礎」は履修したのですが、「高校物理」は履修していなかったので、未知の領域なんです笑。

とりあえず、今日13日（日）は熱領域の気体分子の運動こと”ボイル・シャルルの法則”の枠組みを捉えることができて一安心です！＊気体分子の運動には、まだまだ続きがありそうな気がする。