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気体定数

索引 気体定数

気体定数(きたいていすう、)は、理想気体の状態方程式における係数として導入される物理定数であるアトキンス『物理化学』 p.20。理想気体だけでなく、実在気体や液体における量を表すときにも用いられる。 気体定数の測定法としては、低圧の領域で状態方程式から計算する方法もあるが、低圧で音速測定を行い、そこから求めるほうが正確に得られる。 モル気体定数(モルきたいていすう、)の値は である(2014CODATA推奨値)。 気体定数は、ボルツマン定数 のアボガドロ定数 倍である。したがって、2019年5月20日に施行予定の国際単位系(SI)の改定(新しいSIの定義)によって、ボルツマン定数もアボガドロ定数も定義定数となるので、気体定数も定義定数となり となる。.

38 関係: 培風館学術用語集定圧モル熱容量定積モル熱容量実在気体岩手大学京都大学二酸化炭素地球の大気マイヤーの関係式モルボルツマン定数ボイルの法則ニフティアメリカ国立標準技術研究所アルゴンアボガドロ定数シャルルの法則状態方程式理想気体理想気体の状態方程式示量性と示強性科学技術データ委員会窒素物理定数物質量音速酸素東京学芸大学東京化学同人水蒸気気象学液体新しいSIの定義文部省日本物理学会2019年5月20日

培風館

株式会社培風館(ばいふうかん)は、理学、工学、心理学などの大学向け教科書を中心とした出版社である。 創業者は山本慶治(1881-1963)。山本は兵庫県の豪農の家に生まれ、1908年東京高等師範学校英語科卒、1910年同教育研究科修了、奈良女子高等師範学校講師。岡本米蔵の紐育土地会社に勤務、その出版部門常務となり、1938年培風館として独立。当初は東京高等師範学校の教科書を刊行していた。1962年その長男の山本俊一(1910-2008、東大工学部卒)が社長となり、67年次男の山本健二(1912-93)が継ぐ。健二の死後その子の山本格が社長となる。.

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学術用語集

学術用語集(がくじゅつようごしゅう)とは、.

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定圧モル熱容量

定圧モル熱容量(ていあつモルねつようりょう、英語:molar heat capacity at constant pressure)とは定圧過程における1モル当たりの熱容量のことである。すなわち、圧力一定の条件のときに物質(特に気体について用いられる)を単位物質量あたり単位温度上昇させるのに必要な熱量を意味する。 定圧モル比熱(ていあつモルひねつ、英語:molar specific heat at constant pressure)とも呼ばれ、平成21年現在、日本の高等学校の「物理II」の教科書では「定圧モル比熱」と記述されている。.

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定積モル熱容量

定積モル熱容量(ていせきモルねつようりょう、英語:molar heat capacity at constant volume)とは、定積過程における物質(主に気体について用いられる)の1モル当たりの熱容量である。すなわち、体積一定のときに単位物質量あたりの気体を単位温度上昇させるのに必要な熱量のことである。 定積モル比熱(ていせきモルひねつ、英語:molar specific heat at constant volume)とも呼ばれ、平成21年現在、日本の高等学校の「物理II」の教科書では「定積モル比熱」と記述されている。.

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実在気体

実在気体(じつざいきたい、)とは、現実に存在する気体のことで、不完全気体と呼ぶことがある 。理想気体と対比するときに用いる語である。.

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岩手大学

旧盛岡高等農林学校本館、現農学部農業教育資料館(重要文化財).

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京都大学

記載なし。

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二酸化炭素

二酸化炭素(にさんかたんそ、carbon dioxide)は、化学式が CO2 と表される無機化合物である。化学式から「シーオーツー」と呼ばれる事もある。 地球上で最も代表的な炭素の酸化物であり、炭素単体や有機化合物の燃焼によって容易に生じる。気体は炭酸ガス、固体はドライアイス、液体は液体二酸化炭素、水溶液は炭酸・炭酸水と呼ばれる。 多方面の産業で幅広く使われる(後述)。日本では高圧ガス保安法容器保安規則第十条により、二酸化炭素(液化炭酸ガス)の容器(ボンベ)の色は緑色と定められている。 温室効果ガスの排出量を示すための換算指標でもあり、メタンや亜酸化窒素、フロンガスなどが変換される。日本では2014年度で13.6億トンが総排出量として算出された。.

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地球の大気

上空から見た地球の大気の層と雲 国際宇宙ステーション(ISS)から見た日没時の地球の大気。対流圏は夕焼けのため黄色やオレンジ色に見えるが、高度とともに青色に近くなり、さらに上では黒色に近くなっていく。 MODISで可視化した地球と大気の衛星映像 大気の各層の模式図(縮尺は正しくない) 地球の大気(ちきゅうのたいき、)とは、地球の表面を層状に覆っている気体のことYahoo! Japan辞書(大辞泉) 。地球科学の諸分野で「地表を覆う気体」としての大気を扱う場合は「大気」と呼ぶが、一般的に「身近に存在する大気」や「一定量の大気のまとまり」等としての大気を扱う場合は「空気()」と呼ぶ。 大気が存在する範囲を大気圏(たいきけん)Yahoo! Japan辞書(大辞泉) 、その外側を宇宙空間という。大気圏と宇宙空間との境界は、何を基準に考えるかによって幅があるが、便宜的に地表から概ね500km以下が地球大気圏であるとされる。.

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マイヤーの関係式

マイヤーの関係式(Mayer's relation)とは、理想気体における、定積比熱と定圧比熱の関係を表した式である。ドイツ人物理学者ユリウス・ロベルト・フォン・マイヤーにより発見された。 マイヤーの関係式によると、定積比熱 c_v と定圧比熱 c_p の間には以下の関係が成立する。 ここで R は気体定数である。.

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モル

モル(mole, Mol, 記号: mol)は国際単位系 (SI) における物質量の単位である。SI基本単位の一つである。 名前はドイツ語の(英語では 。ともに 「分子」 の意)に由来する。モルを表す記号 mol はドイツ人の化学者ヴィルヘルム・オストヴァルトによって導入された。.

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ボルツマン定数

ボルツマン定数(ボルツマンていすう、Boltzmann constant)は、統計力学において、状態数とエントロピーを関係付ける物理定数である。統計力学の分野において重要な貢献をしたオーストリアの物理学者ルートヴィッヒ・ボルツマンにちなんで名付けられた。通常は記号 が用いられる。特にの頭文字を添えて で表されることもある。 ボルツマンの原理において、エントロピーは定まったエネルギー(及び物質量や体積などの状態量)の下で取りうる状態の数 の対数に比例する。これを と書いたときの比例係数 がボルツマン定数である。従って、ボルツマン定数はエントロピーの次元を持ち、熱力学温度をエネルギーに関係付ける定数として位置付けられる。国際単位系(SI)における単位はジュール毎ケルビン(記号: J K)が用いられる。.

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ボイルの法則

ボイルの法則(Boyle's lawアトキンス『物理科学』 pp.18-19)とは、一定の温度の下での気体の体積が圧力に逆比例することを主張する法則である。1662年にロバート・ボイルにより示された。 この法則は、充分に圧力が低い領域において成り立つ近似法則である。 温度 、圧力 の平衡状態にある理想気体の体積 は あるいは と表される。一定の温度の下では体積と圧力の積が一定となる。 すなわち、温度が同一な二つの状態1、2について が成り立つ。 理想気体に対しては全ての圧力の領域で逆比例関係が成り立つが、実在気体では圧力が高い領域ではこの関係から外れる。 しかし、充分に圧力が低い領域において近似的に成り立つ。これは極限を用いて と表される。 実在気体におけるボイルの法則からのずれを圧力 の冪級数で と書いたとき、一次の補正項が となる温度はボイル温度と呼ばれる。 ボイル温度においては、より高い圧力の領域までボイルの法則が適用できる。 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。実際の気体ではある程度の圧力を超えると気体は凝縮あるいは昇華することで、液体や固体になってしまい、もはや気体の性質を持たないからである。.

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ニフティ

ニフティ株式会社(NIFTY Corporation)は、インターネットサービスプロバイダを主力事業とする電気通信事業者であり、ノジマの完全子会社である。.

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アメリカ国立標準技術研究所

アメリカ国立標準技術研究所(アメリカこくりつひょうじゅんぎじゅつけんきゅうじょ、National Institute of Standards and Technology, NIST)は、アメリカ合衆国の国立の計量標準研究所であり、アメリカ合衆国商務省配下の技術部門であり非監督(non-regulatory )機関である。1901年から1988年までは国立標準局 (National Bureau of Standards, NBS) と称していた。その公式任務は次の通り。 2007会計年度(2006年10月1日-2007年9月30日)の予算は約8億4330万ドルだった。2009年の予算は9億9200万ドルだが、アメリカ復興・再投資法の一部として6億1000万ドルを別に受け取っている。2013年現在、NISTには約3000人の科学者、工学者、技術者がいる(他にサポートスタッフと運営部門)。また、国内企業や海外から約2700人の科学者、工学者を受け入れている。さらに国内約400ヶ所の提携機関で1300人の製造技術の専門家やスタッフが関わっている。NISTの出版している Handbook 44 は「計測機器についての仕様、許容誤差、他の技術的要件」を提供している。.

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アルゴン

アルゴン(argon)は原子番号 18 の元素で、元素記号は Ar である。原子量は 39.95。周期表において第18族元素(希ガス)かつ第3周期元素に属す。.

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アボガドロ定数

アボガドロ定数(アボガドロていすう、Avogadro constant )とは、物質量 1 mol とそれを構成する粒子(分子、原子、イオンなど)の個数との対応を示す比例定数で、SI単位は mol である。イタリア出身の化学者、アメデオ・アヴォガドロにちなんで名付けられており、記号 で表す。以前はアボガドロ数(アボガドロすう、Avogadro's number )と呼ばれたが、1969年のIUPAC総会でアボガドロ定数に名称が変更された。 なお、アボガドロ定数に関連し、時に混同される数として、0 ℃・1 atmの気体1 cmに含まれる分子の数、ロシュミット数(Loschmidt's number)がある。.

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シャルルの法則

ャルルの法則(Charles's lawアトキンス『物理化学 上』 p.19)とは、一定の圧力の下で、気体の体積の温度変化に対する依存性を示した法則である。シャールの法則ともいう。1787年にジャック・シャルルが発見し、1802年にジョセフ・ルイ・ゲイ=リュサックによって初めて発表された。この法則は理想気体に対して成り立つ近似法則であり、実在気体ではずれが生じる。この法則から絶対零度の存在と、普遍的な理想気体温度の存在が見いだされる。 実在気体は厳密にはシャルルの法則を満たさないが、気体が比較的低圧・高温の範囲にある場合にはこの法則の式は非常によい近似式となっている。逆に高圧・低温である場合には気体分子同士に働く分子間力や分子自体の大きさの影響が無視できなくなり、計算される気体体積と若干の誤差を生じる場合が多いので注意すべきである。.

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状態方程式

態方程式(じょうたいほうていしき).

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理想気体

想気体(りそうきたい、ideal gas)または完全気体(かんぜんきたい、)は、圧力が温度と密度に比例し、内部エネルギーが密度に依らない気体である。気体の最も基本的な理論モデルであり、より現実的な他の気体の理論モデルはすべて、低密度で理想気体に漸近する。統計力学および気体分子運動論においては、気体を構成する個々の粒子分子や原子など。の体積が無視できるほど小さく、構成粒子間には引力が働かない系である。 実際にはどんな気体分子気体を構成する個々の粒子のこと。気体分子運動論では、構成粒子が原子であってもこれを分子と呼ぶことが多い。にも体積があり、分子間力も働いているので理想気体とは若干異なる性質を持つ。そのような理想気体でない気体は実在気体または不完全気体と呼ばれる。実在気体も、低圧で高温の状態では理想気体に近い振る舞いをする。常温・常圧では実在気体を理想気体とみなせる場合が多い。.

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理想気体の状態方程式

想気体の状態方程式(りそうきたいのじょうたいほうていしき、)とは、気体の振る舞いを理想化した状態方程式である。なお、理想気体はこの状態方程式に従うが、その振る舞いは状態方程式だけでは決まらず、比熱容量の定数性が要求される。 熱力学温度 、圧力 の下で、物質量 の理想気体が占める体積 が で与えられる。ここで係数 はモル気体定数である。 この式が理想気体の状態方程式であり、ボイルの法則、シャルルの法則と体積の示量性から導かれる。 実在気体の場合は、気体は近似的にこの方程式に従い、式の有効性は気体の密度が0に近づき(低圧になり)、かつ高温になるにつれて高まる。密度が0に近付けば、分子の運動に際し、お互いがぶつからずに、分子自身の体積が無視できるようになる。また、 高温になることによって、分子の運動が高速になり、分子間力(ファンデルワールス力)が無視出来るようになるからである。.

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示量性と示強性

量性 (しりょうせい、) と示強性(しきょうせい、)は状態量の性質の一つである。 示量性を持つか示強性を持つかにより、状態量すなわち状態変数は示量変数 (extensive variable) と示強変数 (intensive variable) の2種類に分けられる。 遠山啓『量とはなにか〈I〉内包量・外延量』 太郎次郎社〈遠山啓著作集 数学教育論シリーズ〉、1978年。-->.

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科学技術データ委員会

科学技術データ委員会(かがくぎじゅつデータいいんかい、CODATA; Committee on Data for Science and Technology)は、国際科学会議(ICSU、旧名 国際学術連合)によって1966年に設立された学際的な科学委員会である。CODATAは、科学と技術に関するあらゆるデータについて、その質、信頼性、管理、検索性の向上を行っている。正式名称の科学技術データ委員会 よりは、CODATAと呼ばれることの方が多い。 CODATAは2年ごとにCODATA国際会議を開催している。.

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窒素

素(ちっそ、nitrogen、nitrogenium)は原子番号 7 の元素。元素記号は N。原子量は 14.007。空気の約78.08 %を占めるほか、アミノ酸をはじめとする多くの生体物質中に含まれており、地球のほぼすべての生物にとって必須の元素である。 一般に「窒素」という場合は、窒素の単体である窒素分子(窒素ガス、N2)を指すことが多い。窒素分子は常温では無味無臭の気体として安定した形で存在する。また、液化した窒素分子(液体窒素)は冷却剤としてよく使用されるが、液体窒素温度 (-195.8 ℃, 77 K) から液化する。.

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物理定数

物理定数(ぶつりていすう、ぶつりじょうすう、physical constant)とは、値が変化しない物理量のことである。プランク定数や万有引力定数、アボガドロ定数などは非常に有名なものである。例えば、光速はこの世で最も速いスカラー量としてのスピードで、ボーア半径は水素の電子の(第一)軌道半径である。また、大半の物理定数は固有の単位を持つが、光子と電子の相互作用を具体化する微細構造定数の様に単位を持たない無次元量も存在する。 以下に示す数値で特記のないものは科学技術データ委員会が推奨する値でありNIST、論文として複数の学術雑誌に投稿された後、2015年6月25日に""として発表されたものであるConstants bibliography。 以下の表の「値」の列における括弧内の数値は標準不確かさを示す。例えば は、 という意味である(不確かさを参照)。.

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物質量

物質量(ぶっしつりょう、)は、物質の量を表す物理量のひとつ体積、質量、分子数、原子数などでも物質の量を表すことができる。である。物質を構成する要素粒子の個数をアボガドロ定数 (約 6.022×1023 mol-1) で割ったものに等しい。要素粒子()は物質の化学式で表される。普通は、分子性物質の場合は分子が要素粒子であり、イオン結晶であれば組成式で書かれるものが要素粒子であり、金属では原子が要素粒子である。 物質量は1971年に国際単位系 (SI) の7番目の基本量に定められた。表記する場合は、量記号はイタリック体の 、量の次元の記号はサンセリフ立体の N が推奨されている。物質量のSI単位はモルであり、モルの単位記号は mol である。熱力学的な状態量として見れば示量性状態量に分類される。.

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音速

緑線はより厳密な式(20.055 (''x'' + 273.15)1/2 )による。なお、331.5に替えて331.3を当てる場合もある。 音速(おんそく、speed of sound)とは、物質(媒質)中を伝わる音の速さのこと。物質自体が振動することで伝わるため、物質の種類により決まる物性値の1種(弾性波伝播速度)である。 速度単位の「マッハ」は、音速の倍数にあたるマッハ数に由来するが、これは気圧や気温に影響される。このため、戦闘機のスペックを表す際などに、標準大気中の音速 1225 km/h が便宜上使われている。なお、英語のsonicは「音の」「音波の」から転じて、音のように速い.

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酸素

酸素(さんそ、oxygen)は原子番号8、原子量16.00の非金属元素である。元素記号は O。周期表では第16族元素(カルコゲン)および第2周期元素に属し、電気陰性度が大きいため反応性に富み、他のほとんどの元素と化合物(特に酸化物)を作る。標準状態では2個の酸素原子が二重結合した無味無臭無色透明の二原子分子である酸素分子 O として存在する。宇宙では水素、ヘリウムに次いで3番目に多くの質量を占めEmsley (2001).

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東京学芸大学

記載なし。

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東京化学同人

株式会社 東京化学同人(とうきょうかがくどうじん)は、主に理・工・農・薬・医・家政学系などの教科書類、専門書、辞典類および雑誌を出版・販売する日本の出版社。.

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水蒸気

水蒸気(すいじょうき、稀にスチームともいう)は、水が気化した蒸気。空気中の水蒸気量、特に飽和水蒸気量に対する水蒸気量の割合を湿度という。.

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気象学

気象学(きしょうがく、meteorology)は、地球の大気で起こる諸現象(気象)や個々の流体現象を研究する学問。自然科学あるいは地球科学の一分野。 気象を長期的な傾向から、あるいは地理学的観点から研究する気候学は、気象学の一分野とされる場合もあるが、並列する学問とされる場合もある。現代では気象学と気候学をまとめて大気科学(atmospheric science)と呼ぶこともある。 なお、将来の大気の状態の予測という実用に特化した分野を天気予報(気象予報)という。.

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液体

液体の滴は表面積が最小になるよう球形になる。これは、液体の表面張力によるものである 液体(えきたい、liquid)は物質の三態(固体・液体・気体)の一つである。気体と同様に流動的で、容器に合わせて形を変える。液体は気体に比して圧縮性が小さい。気体とは異なり、容器全体に広がることはなく、ほぼ一定の密度を保つ。液体特有の性質として表面張力があり、それによって「濡れ」という現象が起きる。 液体の密度は一般に固体のそれに近く、気体よりもはるかに高い密度を持つ。そこで液体と固体をまとめて「凝集系」などとも呼ぶ。一方で液体と気体は流動性を共有しているため、それらをあわせて流体と呼ぶ。.

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新しいSIの定義

7つのSI基本単位と、現行の定義における基本単位の独立性 国際度量衡委員会 (CIPM) の委員会は、SI基本単位の定義を改訂する決議案を提案した。この提案は 2018年11月13-16日の第26回国際度量衡総会 (CGPM) で決議され承認される予定である。新しいSIの施行日は2019年5月20日(メートル条約が締結された日であり世界計量記念日:en:world metrology dayである。)の予定である。.

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文部省

文部省(もんぶしょう、Ministry of Education, Science and Culture)は、かつて存在した日本の行政機関の1つで、教育、文化、学術などを担当していた。2001年(平成13年)の中央省庁再編にともない、総理府の外局であった科学技術庁と統合し文部科学省となった。日本以外の国で教育行政を担当する官庁は、文部省と訳されることがある。しかし、多くは「教育」と訳されることが多く「文部」が使われることはない(教育省を参照)。.

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日本物理学会

一般社団法人日本物理学会(いっぱんしゃだんほうじんにほんぶつりがっかい)は、1877年(明治10年)に創立された学会である。.

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2019年

この項目では、国際的な視点に基づいた2019年について記載する。.

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5月20日

5月20日(ごがつはつか、ごがつにじゅうにち)は、グレゴリオ暦で年始から140日目(閏年では141日目)にあたり、年末まではあと225日ある。誕生花はデルフィニウム。.

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