ガス分子は互いに距離を保ち、一定の動きをします。 それらは、物体と接触するまで一方向に動き続けます。 密閉容器に入れるとガスが膨張します。 分子は動き続け、容器を満たします。 それらはコンテナの側面にぶつかり、ぶつかるたびに圧力が発生します。 密閉容器の圧力には3つの要因が影響します。
圧力の基本
密閉容器内のガス圧は、ガス分子が容器の内部に当たった結果です。 分子は動き回り、コンテナから脱出しようとしています。 逃げられないときは、内壁にぶつかって跳ね返ります。 容器の内壁に当たる分子が多いほど、圧力は大きくなります。 この概念は、気体の運動論を表しています。
熱を上げる
温度を変えると、密閉容器内の圧力に影響します。 温度を上げると圧力が上がります。 これは、ガス分子の動きが増加するために発生します。 温度を2倍にすると、圧力が2倍になります。 これは、エアゾール缶が熱への暴露について警告を発する理由を説明しています。 エアロゾル缶を火に投げ込むと、壁が内容物の圧力の上昇に耐えられなくなった時点で爆発します。 フランスの2人の科学者、ジャック・シャルルとジョセフ・ルイ・ゲイ・ルサックが最初にこの原理を実証しました。 それを説明する法律には彼らの名前が付いています。
より多くの圧力、より少ない体積
ガスの体積とその圧力は反比例の関係にあります。 音量を下げると、圧力が上がります。 この関係は、圧力の増加によって体積が減少することを最初に観察したロバートボイルに敬意を表してボイルの法則と呼ばれます。 ガスが占める体積が減少すると、ガスの分子は互いに近づきますが、その動きは続きます。 それらは、コンテナの壁に衝突するために移動する距離が短いため、より頻繁に衝突し、より多くの圧力を生み出します。 この要素が自動車のピストンの基礎です。 シリンダー内の混合気を圧縮し、シリンダー内の圧力を高めます。
ガスの密度
コンテナ内の粒子の数を増やすと、コンテナ内のシステムの圧力が増加します。 より多くの分子は、コンテナの壁に対するより多くのヒットを意味します。 粒子の数を増やすと、ガスの密度が上がることを意味します。 この3番目の要素は理想気体の法則の一部であり、温度、体積、密度の3つの要素が互いにどのように相互作用するかを説明しています。