Describing the invisible properties of gas - Brian Bennett

気体の目に見えない性質を記述する ― ブライアン・ベネット

Transcriber: tom carter Reviewer: Bedirhan Cinar

翻訳: Takuya Matsuzaki 校正: Tomoyuki Suzuki

Every minute of every day,

毎日どんなときでも

you breathe without even thinking about it.

とくに何も意識せず あなたは呼吸します

Your body does it on its own, from the day you're born until the day you die.

生まれた日から 死ぬ日まで ずっと 体が勝手に そうするのです

You have muscles contract to bring oxygen, a gas,

体の中で筋肉が収縮し 気体の一種である酸素を

into your lungs, which is then transferred by your bloodstream to every cell in your body.

肺に取り入れ 血流に乗せて 一つ一つの細胞に送ります

Gases are strange.

気体は奇妙です

We can't see them, but we know they're there because we can feel them.

見えないけれど 感じることはでき 確かに そこにあるのが分かります

What we experience as wind is really trillions and trillions of gas molecules slamming into your body.

風に吹かれている感触の正体は 突撃してくる何兆個もの気体分子です

And it feels good, right?

気持ちいいですよね？

Science is based on observation.

科学の基本は観察です

Unfortunately, we cannot observe gases with our eyes -- they're too small.

でも気体分子は小さすぎて 目で観察することはできません

We have to use our other senses to make observations and draw conclusions.

観察して 何かを知るためには 他の感覚を使う必要があります

Observations are then compiled, and we create a model.

観察データをまとめあげ モデルがつくられます

No, not that kind of model.

いや そういうモデル（模型）ではなく

A model is a way scientists describe the properties of physical phenomena.

モデルは 科学者が 物理現象の性質を 説明する手段のひとつです

First, gases always move in a straight line.

第１に 気体分子は 常に一直線に進みます

We don't really have anything to demonstrate this with because gravity always pulls objects down.

その様な動きを示すものは他にありません どんな物体も重力で下に引っ張られるからです

So imagine a bullet fired from a gun, and that bullet goes on at a constant speed in a perfectly straight line.

銃から弾が発射され 一定の速さで 完全に一直線に進むところを想像して下さい

That would be like a gas molecule.

気体分子の動きはそれに似ています

Second, gases are so small, they occupy no volume on their own.

第２に 気体分子はとても小さいので それ自体には全く体積がありません

As a group they do, blow up any balloon and you can see how that volume changes.

気体分子が集まれば体積をもちます 風船をふくらますと 体積の変化が見えます

But single gases have no volume compared to other forms of matter.

しかし 固体など物質の他の状態に比べ 気体の分子の体積は無に等しいのです

Rather than calculating such a small amount of matter, we just call it zero for simplicity.

そんな小さい体積は計算に入れずに 簡単のためゼロだと考えましょう

Third, if gas molecules collide, and they do -- remember, these are assumptions --

第３に もし気体分子同士が衝突すると （ここでは仮定ですが 実際に衝突します ）

their energy remains constant.

分子のエネルギーの和は 衝突前後で一定です

An easy way to demonstrate this is by dropping a soccer ball with a tennis ball balanced on top.

テニスボールをうまく乗せたサッカーボールを 上から落としてみると分かります

Because the soccer ball is bigger, it has more potential energy,

サッカーボールの方が大きいので その位置エネルギーもテニスボールより大きく

and the energy from the larger ball is transferred to the smaller tennis ball

大きなボールのもつエネルギーが より小さなテニスボールに伝わると

and it flies away when that energy is transferred.

テニスボールは ふっ飛ばされます

The total energy stays the same.

しかし全体のエネルギーは一定です

Gases work the same way.

気体の中でも同じことが起こっています

If they collide, smaller particles will speed up, larger particles will slow down.

衝突により 小さいガスの分子は加速し 大きい方は減速します

The total energy is constant.

２つの分子のエネルギーの和は一定です

Fourth, gases do not attract one another, and they don't like to touch.

第４に 気体分子同士は引き合ったりせず お互いに接触するのも好みません

But remember rule three. In reality, they do collide.

でも３番目のルールを思い出して下さい 気体分子同士は実際に衝突します

Finally, gases have energy that is proportional to the temperature.

最後に 気体のもつエネルギーは 温度に比例します

The higher the temperature, the higher the energy the gases have.

温度が高ければ高いほど 気体のエネルギーが大きくなります

The crazy thing is that at the same temperature, all gases have the same energy.

まったく奇妙なことに 温度が同じならば どんな気体でも全く同じエネルギーをもちます

It doesn't depend on the type of gas, just the temperature that gas is at.

気体の種類には関係なくて 気体の温度だけで決まるのです

Keep in mind this is a model for the way gas particles behave, and based on our observations,

これが気体分子の ふるまいのモデルの １つです おさらいしましょう

gases always move in straight lines.

観察によれば 気体分子は いつも一直線に動き

They're so small, that they're not measurable on their own,

１つ１つは とても小さいため 測れるほどの体積をもたず

and they don't interact with one another.

気体分子同士の相互作用はありません

But if they do bump into one another, that energy is transferred from one particle to another,

でも分子同士が ぶつかり合うと 一方の分子のエネルギーは 他方へ移動し

and the total amount never changes.

エネルギーの総量は一定で変化しません

Temperature has a major effect, and in fact,

温度がエネルギーに大きく影響し

all gases at the same temperature have the same average energy.

事実 同じ温度の気体は全て 同じ平均エネルギーをもちます

Whew! I need to go catch my breath.

ふう！一息つかなくちゃ