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ボイルの法則(Boyle's law)とは、温度が一定のとき、理想気体の体積は圧力に反比例することを示した法則で、ロバート・ボイルが発見し、1662年に発表した。気体の体積をV、圧力をP、正の定数をkとすると、この法則は以下の式により表される。

:$V=\backslash frac$

この式を変形させると理想気体の体積と圧力の積は一定ということができる。

:$PV=k\; \backslash ,$

すなわち、温度が同一な二つの状態A、Bについて、次の関係が成り立つ。

:$P\_AV\_A=P\_BV\_B\; \backslash ,$

ただし実在気体の体積とこの法則で計算される体積との間にはわずかながら差ができる。これは理想気体ではその分子自身の大きさや分子間力がないものとして考えているが、実在気体ではそれらの影響が完全には無視できないからである。またボイルの法則では、気体は温度一定で圧力を上げればいくらでも体積が小さくなることを示しているが、実際にはそのようなことはありえない。なぜならある程度の圧力を超えると気体は液化(もしくは昇華して固化)し始め、さらに圧力を増加させると最後には全て液体(または固体)になってしまい、もはや気体の性質をもたないからである。

◆関連項目

・シャルルの法則

・ボイル=シャルルの法則

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・ボイルの法則 page1