Up 「空気分子の分子量」 作成: 2023-09-15
更新: 2023-09-15

    理想気体の状態方程式は，つぎを主張するものである：
      「気体のモル数 \( n \), 圧力 \( p \), 体積 \( V \), 温度 \( T \) に対し：
        \[ \frac{ p\ V }{ n\ T } \]
      　　を計算すると，気体の種類にかかわらず同じ値になる。」

    この定数を，モル気体定数 (あるいは単に，気体定数) と呼び，\( R \) で表す。
    上の主張は，つぎの式になる：
      \[ p\ V = n\ R\ T \]
    \( R \) の値は，
      \[ R = 8.3145 \]

    ところで，気象学が扱う気体は空気であり，これは窒素，酸素，アルゴン，二酸化炭素等々の混合物である。
    そこで，「理想気体の状態方程式は空気に適用できるか──どうすれば適用できるか？」となる。

    結論は，つぎのように「空気分子の分子量」を定めれば，理想気体の状態方程式を空気に適用できる：
      空気を組成する気体 \( A_i \) が
        分子量：\( a_i \)
        空気中の体積比率 (＝モル比率)： \( r_i \)
      であるとき，
        空気分子の分子量 \( a = \sum\ r_i\ a_i \)