化学反応には熱の出入りも伴うので、その反応熱を化学反応式に加えるとより完全な化学反応式になる。熱化学方程式。
同じ物質でも
固体 ⇔ 液体 ⇔ 気体
と状態が変化する。
固体 ＋ 熱 ⇔ 液体
液体 ＋ 熱 ⇔ 気体
例えばH2Oの場合、水蒸気（気体）が水（液体）に変化する時、熱を放出する。
気体の状態方程式
気体（ガス）は目に見えないことが多く、液体や固体に比べるとつかみどころない感じだが、
体積 V、圧力 P、温度 Tの間に比較的簡潔な状態方程式が成立する。
理想気体（十分に密度が小さい気体）の場合、
PV ＝ nRT
n：物質量 ［mol（モル）］
R：気体定数
まず、ボイルの法則。
ボイル Boyle ・・・ イギリス
17世紀、法則発見
温度一定の下、質量一定の気体の体積は圧力に反比例。
T=一定で、V ＝ k／P
PV ＝ P’V’ ＝ k（一定）
例えば、圧力が３倍になれば体積は１／３になる。
シャルルの法則はボイルの法則より100年以上後。
シャルル Charles ・・・ フランス
18世紀、法則発見
未公表だったようで、同じくフランスのゲイ・リュサック（ゲーリュサック）が1802年公表
シャルルもゲイ・リュサックも自ら気球に乗って宙高く舞い上がった
シャルルの法則は、
圧力一定の下、質量一定の気体の体積は温度に比例。
P=一定で、V ＝ k’T
V／T ＝ V’／T’ ＝ k’（一定）
例えば、温度が３倍になれば体積も３倍になる。
温度が下がれば体積も小さくなるが、T=0にはならない。
ならないけれどもT=0のときV＝0。絶対零度。
0［K］ ＝ －273.15［℃］
絶対温度の単位がK（ケルビン）。
0［℃］でも計算できる。
0［℃］ ＝ 273.15［K］。T=273.15。
℃に273.15プラスすればよい。
27［℃］ ＝ 300.15［K］
シャルルの法則の別の説明は、
理想気体の０℃の体積をV0としたとき、１℃上昇するごとに一定の割合で体積が増加する。
一定の割合：(1／273.15)V0ずつ
ｔ℃上昇で
V ＝ V0 ＋ (t／273.15)V0
273.15 ＝ T0、T ＝ T0 + tとすると
V ＝ V0(T／T0)
V／T ＝ V0／T0
ボイル－シャルルの法則（状態方程式）
T＝一定で、(V、P、T) → (V’、P’、T’)
PV ＝ P’V’ ・・・ ボイルの法則
P’＝一定で、(V’、P’、T’) → (V”、P”、T”)
V’/T’ ＝ V”/T” ・・・ シャルルの法則
PV = P”V’ ・・・ P’＝一定＝P”
V’/T ＝ V”/T” ・・・ T＝一定＝T’
PV／T ＝ P”V”/T”
ボイル－シャルルの法則
PV／T ＝ P”V”／T” ＝ k”（一定）
PV ＝ k”T
ゲイ・リュサックは気体反応の法則で知られる。
シャルルの法則（ゲイ・リュサックの法則）の後、公表。
反応する気体および生成する気体の体積は、同圧・同温の下、簡単な整数比が成り立つ。
例えば、2H2 ＋ O2 → 2H2O
の場合、
水素の体積 ２：酸素の体積 １：水蒸気の体積 ２。
ただし、当時は水素も酸素も原子と考えられていたので、
2H ＋ Oだと2H2OにならずにH2Oになってしまう。
気体は分子から成ると考えたアボガドロさん。
（前回も登場した）アボガドロの法則
同圧、同温、同体積の気体は同数の分子を含む。
気体の種類によらない。
標準状態（0［℃］、1［気圧、atm］＝1013［hPa］）の下では、
22.4［l（リットル）］で6.022×1023個の分子を含む。
これが1［mol］。
PV ＝ k”TのP、V、Tに標準状態の値を代入。
k” ＝ 1［atm］・22.4［l］／273.15［K］ ＝ 0.082。
気体定数 R。
2［mol］で22.4×2、k” = 2R
n［mol］で22.4×n、k” = nR
PV = ｎRT
気体定数 R=8.31は、N（ニュートン）とm（メートル）の単位に合わせた値。
k” ＝ 101300［Pa］・22.4［l］／273.15［K］
1［Pa］＝ 1［N/m2］
1［l］＝ 10-3［m3］
1［J（ジュール）］＝ 1［N・m］
気体定数 R（＝8.31） ／ アボガドロ定数 NA（＝6.022×1023）
＝ ボルツマン定数 1.38×10-23
粒子１個あたりの気体定数。
1［mol］の水蒸気（気体）の体積は22.4［l］。
常温（25［℃］ ＝ 298.15［K］）だと24.45［l］。
・・・ シャルルの法則 V ＝ V0(T／T0) ＝ 22.4(298.15／273.15)
100［℃］ ＝ 373.15［K］だと30.6［l］。
・・・ 22.4(373.15／273.15)
水（液体）は1［mol］で18［g］。
水の密度は1［g/ml］なので体積は18［ml］。
0［℃］、25［℃］、100［℃］のとき、それぞれ
体積は1244倍、1358倍、1700倍（＝30600／18）。
十分に密度が小さい希薄な気体（理想気体）では、気体分子の大きさを無視できる。気体の種類によらない。分子間の相互作用も無視できる。
PV ＝ nRTは、理想気体の状態方程式で、実在気体は近似的に当てはまる。
実在気体の状態方程式もある。
