図4のように、物質量が一定の理想気体を状態Aから状態Bにゆっくり変化させるとき、温度と体積の関係を示すグラフとして最も適当なものを、下の①~⑥のうちから一つ選べ。
#センター16追試物理
「物質量が一定の理想気体」であるのでボイル⋅シャルルの法則が成り立ちます。すなわち、体積を V 、圧力を p 、絶対温度を T としたとき
\(\large{\frac{pV}{T}}\) = (一定)
という関係が成り立ちます。
図4を読み取ると、圧力一定のもとで体積が増えています。上式でいえば、p が一定で V が大きくなっています。ということは分母の T も大きくなるはずです。 シャルルの法則です。
横軸が体積 V で縦軸が温度 T のグラフを描けば、V も T も同時に大きくなっていく、切片 0 の比例のグラフになるはずです。
答えは ③ です。
(温度の定義)
問題文には「絶対温度」と書かれてないのでこの温度はセルシウス温度の可能性もあるわけで、そうだとしたらグラフは
このようになるはずで、
しかし選択肢には無いのでやはり正解は ③ ということになります。