女王まりかのつれづれぐさ／第七十三回；気体の体積

    こんにちは✨😃 まりかです⭐️
    前回に引き続き、今回も理科ネタでいきます😆

＊前回の記事は最初は有料でしたが、投稿してから１時間で無料になりました😅

    未読の方は、こちらからどうぞ🙇‍♀️

第七十三回；気体の体積

    前回、
    気体の体積とは『気体が動き回れる範囲』
    という話をしました。

    それにしても、気体の体積って固体や液体の体積と比べて不可思議です😔

    容器を移し変える時、その不可思議さは明確に表れます。

    容器を移し変えても、水の体積は変わらないに決まってますね。
    ですからペットボトルに入っていた時も、電子ポットに移した後も、水の体積は1.5 L です。

    何を当たり前の話をしてるの？

    そう思った方もいらっしゃるでしょう。

   しかし…。

   気体だと、話が変わります。

    風船に入ってた空気は0.8 Lで、それを全部ガラス容器に移したんだよね？
    ガラス容器に入った空気は0.8 Lなんじゃない？

    と思うけど…。

    実は答はこんな感じです😆

  空気の体積は、
・風船に入ってた時；0.8 L
・ガラス容器に移した後；3.0 L

    移し変える前後で、体積が違う？
    もちろん、空気が増えたのではありません。

    こんなことになったのは、気体の体積が『気体が動き回れる範囲』だからです。

    気体は、固体や液体と違って、常に動き回ってます。だから、小さい容器の中でも大きい容器の中でも、容器内全体を自由に動き回るんです。

    ですから、大きい容器に入っている気体を、全て小さい容器に移し変えることも可能です。
    こんなこと、液体では無理ですね。

    でも気体なら可能。気体の動ける範囲が制限され、ぎゅうぎゅう詰め状態で収まります。

    ここからは、実に多くの高校生が苦手にしている問題を紹介します。

『気体の体積＝気体分子が動き回れる範囲』という認識があれば、苦労しませんね。

・コックを開く前
窒素；8 L
メタン；2 L

・コックを開いた後
窒素；10 L
メタン；10 L

    です。

    コックを開く前は、窒素もメタンも左右それぞれの容器内でしか動けなかった。

    コックを開いた後は、窒素もメタンも左右の容器を自由に行き来できるようになった。

    そういう話です。

    窒素の体積とメタンの体積を足したら、容器の容積を超えてしまうというのは、おかしいと感じる方が多いでしょう。
    それは普通だと思います。

     では、どうして誤解をするのか？

    気体の体積は気体分子の個数を表していると、思っているからだろうと思います。

    コックを開いても閉じても、気体分子の個数は変わりません。

    この問題の場合、気体分子の個数は
窒素 ＞ メタン です。
    だから、体積も窒素 ＞ メタン と思ってしまうと推察してますけど…。

    思い出してください。

    気体の体積は、気体の動ける範囲です。数が多くても少なくても、気体は容器内全体を動き回れます。

    だから、複数種類の気体を同じ容器に入れた場合、どの気体も体積は容器の容積と等しくなるんです。

    高校生が解かされる問題では、その後で気体どうしが化学反応をしたり、圧力を問われたり、話が発展していきます。

    でも、根本にあるのは『気体の体積＝気体分子が動き回れる範囲』という点です。これが把握できているか否かは大差です。

    裏を返せば、基本が理解できてないのに、式をコネクリ回す話ばっかされるから、何が解らないのかすら把握できない状態に陥ると思うんです😥

    ＝の左側から右側に数字を移動させたら、足し算は引き算になって、掛け算は割り算になる…。

    みたいな話なんか二の次なんですよ。まずは、カラクリの説明に尽力して、式はカラクリが解れば納得できる😆

    なんて偉そうな発言を、今回の結びにしたいと思います⭐️

    最後までお読み頂き、ありがとうございます😆✨  

つれづれぐさの他の記事へは、こちらから！