ゲイ＝リュサック最終圧力 P2（P1・T1・T2、V一定）

一定量の理想気体を定積に保つとき、ゲイ＝リュサックの法則は圧力と絶対温度が正比例すると述べます。比 P1 対 T1 は P2 対 T2 に等しいです。この計算機は、初期圧力・初期絶対温度・等積加熱または冷却後の新しい温度がすでに分かり、最終圧力が必要な宿題・実験の典型ケース向けです。法則を P2 は (P1 に T2 を掛けたもの) を T1 で割った形に並べ替え、保存される圧力対温度の比を返し、初期温度ゼロを拒否してゼロ除算が黙った Infinity にならないようにします。

ゲイ＝リュサックの法則が最終圧力を与える仕組み

ジョセフ・ルイ・ゲイ＝リュサックとそれ以前のアモントンの研究により、一定量の気体を定積に保つと圧力は絶対温度に正比例して上がることが示されました。同じ試料の二状態について書けば、関係は P1 対 T1 が P2 対 T2 に等しいです。未知の最終圧力について解くと、作業式 P2 は (P1 に T2 を掛けたもの) を T1 で割ったものになります。

温度はケルビンやランキンのような絶対目盛りである必要があり、ゼロ点が真の絶対零度になるようにします。摂氏を換算なしで混ぜると誤りになります。摂氏ゼロは絶対目盛りのゼロではないためです。

圧力は気圧・キロパスカル・bar・トルで与えてよく、P1 と返される P2 が同じ単位であれば構いません。このツールは単位系間の換算をせず、理想気体の法則に体積を持ち込まず、ボイルやシャルルの関係を適用せず、実在気体の圧縮率因子も補正しません。等積で温度が直接変わる問いだけに答えます。

初期圧力と温度、新しい温度が与えられたとき、どの圧力になるかです。初期温度ゼロは、並べ替えが T1 で割るため検証の臨界境界です。初期圧力ゼロも同様に拒否されます。

そうした状態は意味のある出発試料に対する単純なゲイ＝リュサック模型の外にあります。

送信内容と返却内容

有限数を三つ送ります。 p1 は初期圧力、t1 は初期絶対温度、t2 は等積変化後の最終絶対温度です。p1 は非ゼロで、任意の整合した圧力単位で表します。t1 は非ゼロでなければなりません。

初期温度がゼロのとき、式が T1 で割るためゲイ＝リュサックの法則では最終圧力を計算できないという明確なメッセージで失敗します。t2 はゼロを含む任意の有限数でよく、理想模型では最終圧力ゼロになります。

教科書の古典チェックには、一気圧の試料の絶対温度を三百ケルビンから六百ケルビンに倍増して二気圧を得ること、百キロパスカル・二百七十三ケルビンから五百四十六ケルビンへ加熱して二百キロパスカルを得ることが含まれます。検証失敗は前払い残高を消費しません。

最終圧力ゲイ＝リュサック計算が実際の現場で使われる場面

中等教育の化学・物理では、二つの絶対温度と一つの圧力を与えて欠けている等積最終圧力を問う問題が絶えず出ます。密閉フラスコのデモ、オートクレーブのスケッチ、定積近似のタイヤ圧の話などが典型です。大学の一般化学実験は、可変体積と完全な理想気体式を導入する前に、同じ三数の簡約を使います。

プロセス技術者や安全研修では、等積の温度変化だけが分かっていて新しい圧力が目標のとき、閉じた剛体容器の健全性を確認します。

後で最終圧力から最終温度を解く、体積つきのボイルの法則、体積と温度のシャルルの法則、総合気体法則、モルに基づく理想気体計算、気圧とパスカルの単位換算、実在気体の状態方程式が必要なら、このゲイ＝リュサック最終圧力計算機ページを過負荷にするのではなく、別の検索意図とランディングとして扱ってください。