資料紹介
題目 ボイル・シャルルの法則
目的 注射器タイプの実験装置を用いてボイルおよびシャルルの法則の確認実験を行う。
原理・理論
シャルルの法則 シャルルの法則は、圧力が一定の時、気体の体積Vは絶対温度Tに比例するという関係を表す法則であり、次の式で表される。 ＝一定 本実験では、シャルルの法則を確かめるために次の操作を行う。ガラス製注射器に4mlの空気を入れてゴム栓をする。5℃、15℃、25℃、40℃、80℃の水またはお湯を準備しそれに先のガラス製注射器順に入れていき、体積が変化しなくなったところでガラス製注射器の体積と水またはお湯の温度を記録する。これから、横軸に水温、縦軸にガラス製注射器内の空気の量をとってグラフを作る。このグラフは比例するはずである。また、グラフから体積0 mlのとき、絶対温度が0 K(摂氏温度で－273℃)になることを確認する。この２点からシャルルの法則が成り立つことを確かめる。
ボイルの法則 ボイルの法則は、温度が一定のとき、気体の体積Vが圧力Pに反比例するという関係を表す法則であり、次の式で表される。 PV＝一定 本実験では、ボイルの法則を確かめるために、図１の装置を用いて実験を行う。ガラス製注射器には5mlの空気を入れておき、ポンプを引いて密閉した実験槽から10mlの空気を抜く。すると、実験槽内の気圧が下がり、ガラス製注射器内の空気の体積が増加する。抜いた空気は、ポンプのピストンを押す戻すことによって排気口から出ていく。これらの操作を7回繰り返し、実験槽内から抜き取った空気の量(ml)とガラス製注射器内の空気の体積(ml)の関係をグラフ化する。すると、そのグラフは比例する。実験槽内から抜き取られた空気の量が増加するにつれて実験槽内の圧力(気圧)は下がるので、グラフにより実験槽内の気圧が下がるほどガラス製注射器内の空気が増えることになり、ボイルの法則を確かめることができる。
実験
使用器具 簡易ポンプ、5mlガラス注射器、穴あきゴム栓、恒温槽、温度計、実験槽
実験方法
・シャルルの法則
約５℃,約15℃,約25℃,40℃(恒温漕),約80℃の水および湯をそれぞれ用意した。
注射器に4mlの空気を入れ、ゴム栓をした。
注射器を5℃の水に入れてかき混ぜ、2分後に水の温度と空気の体積を記録した。
注射器を15℃、25℃、40℃、80℃それぞれの温度の水、および湯に順に浸けていきピストンが最高に上がったときの体積と温度をそれぞれ記録した。
実験操作①,②,③,④を3回繰り返して行い、３回分の実験値を得た。
得られた実験値から、グラフを作成した。
・ボイルの法則
5mLの空気を入れたガラス製注射器をゴム栓の穴にしっかり差し込み、そのゴム栓をプラスチック製円柱状容器にはめ込んだ。
ポンプに差し込んだ吸排気弁の吸気口の部分と円柱状容器にはめ込んだゴム栓をソフトチューブで連結した。
ポンプで円柱状容器内の空気を10mL抜き取り、抜き取ったときのガラス製注射器内の空気の体積（mL）を注射器の目盛より読み取った。
ポンプのピストンを押してポンプ内の空気を全て排気した。
実験操作③,④を全部で7回繰り返した。
実験操作①,②,③,④,⑤を３回繰り返して行い、３回分の実験値を得た。
得られた実験値の平均値をとり、グラフを作成した。
結果・考察
シャルルの法則 実験4-1.シャルルの法則の結果を表１に表し、表1を基に図２に表した。この図の近似線の方程式を用いて絶対零度を摂氏温度で示す値を求めた。また、27℃(T=3
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題目 ボイル・シャルルの法則
目的 注射器タイプの実験装置を用いてボイルおよびシャルルの法則の確認実験を行う。
原理・理論
シャルルの法則 シャルルの法則は、圧力が一定の時、気体の体積Vは絶対温度Tに比例するという関係を表す法則であり、次の式で表される。 ＝一定 本実験では、シャルルの法則を確かめるために次の操作を行う。ガラス製注射器に4mlの空気を入れてゴム栓をする。5℃、15℃、25℃、40℃、80℃の水またはお湯を準備しそれに先のガラス製注射器順に入れていき、体積が変化しなくなったところでガラス製注射器の体積と水またはお湯の温度を記録する。これから、横軸に水温、縦軸にガラス製注射器内の空気の量をとってグラフを作る。このグラフは比例するはずである。また、グラフから体積0 mlのとき、絶対温度が0 K(摂氏温度で－273℃)になることを確認する。この２点からシャルルの法則が成り立つことを確かめる。
ボイルの法則 ボイルの法則は、温度が一定のとき、気体の体積Vが圧力Pに反比例するという関係を表す法則であり、次の式で表される。 PV＝一定 本実験で...
