ゲイ＝リュサックの法則

ゲイ＝リュサックの法則は、一定量の理想気体について体積を固定したときの等積の圧力–温度関係です。体積が一定なら圧力と絶対温度は正比例します。本計算機はその法則の物理学向けページで、試料を加熱または冷却したあとの新しい圧力が未知のときに使います。初期圧力、ケルビンの初期温度、ケルビンの新しい温度を入れると、エンジンは P2 が P1 に T2 を掛けて T1 で割った最終圧力を返します。ケルビンは絶対尺度であり、式の変形が T1 で割るため、温度はどちらも厳密に正でなければなりません。

ゲイ＝リュサックの法則が求める量と入力すべき量

ゲイ＝リュサックの法則は、圧力と温度のアモントンの法則としても教えられ、体積と気体の量が固定されているとき、閉じ込められた理想気体の圧力が絶対温度に正比例すると述べます。同じ試料の二つの平衡状態では比が P1 対 T1 が P2 対 T2 になり、作業式は P2 が P1 に T2 を掛けて T1 で割ったものに並び替えられます。

絶対温度は必須です。 尺度のゼロは真の熱力学的ゼロでなければならないので、本計算機は T1 と T2 をケルビンで期待します。摂氏二十五度の読みは二百九十八点一五ケルビンであり二十五ではなく、換算せずに摂氏を入れると圧力が誤った比でスケールされます。圧力の単位は一貫していれば自由です。

P1 がキロパスカルなら P2 もキロパスカル、P1 が気圧なら P2 も気圧です。本ツールは bar を psi に換算せず、結合気体の法則のように体積を持ち込まれず、圧縮率因子も適用しません。答える物理学の問いは一つです。

等積過程の出発圧力と二つのケルビン温度が与えられたとき、新しい圧力は何か。温度はどちらも厳密に正でなければなりません。ゼロケルビンは試料にとって到達可能な熱力学状態ではなく、正でない T1 は除算を未定義または非物理的にします。

負のケルビンも同じ理由で拒否されます。

入力契約、応答の形、エラーの扱い

p1 は任意の一貫した単位の初期圧力、t1 はケルビンの初期絶対温度、t2 は等積変化後の新しいケルビン絶対温度です。温度はどちらも厳密にゼロより大きくなければなりません。ゼロケルビンの入力も負の温度も、温度は正でなければならないというメッセージで失敗し、1/T1 の特異点が有限の答に化けないという製品上の約束と一致します。

初期圧力は線形モデルの入力としてゼロや負でもよく、符号の一致したまたはゼロの P2 になりますが、通常の課題は正の出発圧力を使います。教科書の古典確認には、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へ倍にして二気圧を取り戻すこと、または二百五十ケルビン・百キロパスカルから五百ケルビンへ加熱して二百キロパスカルを取り戻すことがあります。

宿題と実験レポートには無料のブラウザフォームを接続し、一括の解答キーや回帰用フィクスチャが必要なときはスクリプトから同一契約を呼び出してください。検証失敗は前払い残高を消費しません。

ゲイ＝リュサックの法則計算機が役立つ場面

中等教育の物理と大学一年の授業は、二つのケルビン温度と一つの圧力を与えて欠けた最終圧力を求める等積問題を頻繁に出します。密封フラスコの演示、オートクレーブのスケッチ、剛体円筒を加熱する話などが典型です。試験問題の生成器には、ゼロまたは負の温度を誤りとして扱う決定的なオラクルが必要です。

無限大を静かに返して壊れた採点が成功と扱う事態を避けるためです。工程と安全の訓練生は、等積の温度ジャンプだけが分かって目標が新しい圧力であるとき、閉じた剛体容器を点検し、結果を容器規格の全面計算ではなく教科書の基準線として扱います。検証失敗は残高を消費しません。

温度は端から端までケルビンのままにし、摂氏や華氏は呼ぶ前に換算し、圧力単位を一貫させ、最終圧力の値をテストに固定してください。宿題確認、LMS プラグイン、エッジワーカーが、自前の熱力学ソルバーを立てなくても再現可能になります。

体積が変わるボイルやシャルルの作業、結合気体の並び替え、モルに基づく理想気体の求解、実在気体の状態方程式はこのランディングの外ですので、数値は定積の古典的な圧力–温度基準として扱ってください。

往復確認は簡単です。 P1 を T1 で割って保存された比を取り戻し、T2 を掛け、goldens と同じ十二桁丸めの範囲で公開された P2 と一致することを確かめてください。