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空気の温度が変わると体積がかわります。 1気圧の10度の空気が30度になるとどれく...

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質問者

qcbcy960さん

2005/12/414:48:35

空気の温度が変わると体積がかわります。
1気圧の10度の空気が30度になるとどれくらい体積が大きくなりますか。
20度の空気が40度になったときも大きくなる割合は同じですか。
温度により膨張率が異なりますか。
気圧の高低により膨張率が異なりますか。

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ベストアンサーに選ばれた回答

2005/12/415:10:39

「シャルルの法則」というものがあって,理想的には,「1 度上がると 0 度のときの 273 分の 1 だけ増加する」という性質があります。

ですから,0 度のときを基準とすると,
10 度のとき:283/273 倍
30 度のとき:303/273 倍
なので,303/283 = 1.071 [倍] になります。
20 度のとき:293/273 倍
40 度のとき:313/273 倍
なので,313/293 = 1.068 [倍] です。

ですから,高温になるほど,1 度上がるごとの膨張率は小さくなっていきます。
気圧の影響は,理想的には膨張率には影響しませんが,高圧だとずれてきます。

また,実際の空気は,理想化された計算のほかにいろいろ考えなけばならないことがありますから,上記の計算とは少しずれてきます。

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2005/12/415:09:51

気体の熱膨張の特徴は、固体や液体と違って、物質の種類によらないことです。
つまり酸素でも窒素でも水蒸気でも、同じように体積が変化します。

その体積変化は,温度が1℃上昇するごとに1/273.15ずつ,一定に膨張し,
これをシャルルの法則と呼んでいます。
上昇温度差が20度なら,この20倍です。

また気圧条件も,自然の変化程度であれば膨張率に著しい変化はありません。
ただし極端な低温や高圧条件下では,膨張率が変化します。

さらに専門的な知識が必要なら,下記を参考にして下さい。
http://www.kdcnet.ac.jp/buturi/kougi/buturiko/heat/heat1/heat1.htm

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barakirevさん

編集あり2005/12/415:10:31

PV=nRTですから
10度→30度では体積は303/283倍になります。
20度→40度なら313/293倍
気圧の高低には関係なし。

そんなことは高校の授業で必ず習います。

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nakasansanbbさん

2005/12/414:52:53

これってトリビアの種になりませんか?
是非応募して解決してもらってください。

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