過去の記事を検索

TRANSLATE

理想気体




1,理想気体とは




ボイル‐シャルルの法則に厳密に従う気体を理想気体という。


このことから理想気体

次のような条件を満足させるものであることになる。

〔1〕分子間相互作用がない、

〔2〕単原子分子、

〔3〕有限の大きさの分子を含まない、

〔4〕内部エネルギーか温度のみの関数で密度によらない。








 実在の気体は多少ともこの条件から外れるが、

いわゆる永久気体は理想気体に近いものといえる。

実在気体も、高温低密度条件下では

理想気体からのずれは非常に小さくなる。










2,理想気体の状態方程式




n モルの気体の圧力,体積,絶対温度を

それぞれ P  ,V  ,T とするとき


 PV nRT  を理想気体の状態方程式という。


 R は気体定数と呼ばれ,圧力に気圧,

体積にリットルの単位を用いるとき,

0.08206l・atm/deg・mol の値をとる。


この式はボイルの法則

(一定温度で一定量の気体体積は圧力に反比例する) と



ゲイ=リュサックの法則


(一定圧力で一定量の気体の体積は絶対温度に比例する) を


組合せたものである。


この式は実際の気体に対し厳密には成立しないが,


分子量が小さく圧力の小さい気体



たとえば低圧の水素ガスなどに対してはよく成立する。




この式が完全に適用される気体を想定して

これを理想気体という。


理想気体とは分子に大きさがなく

また分子間相互作用がないと仮定された気体に相当する。

気体の挙動を理論的に考察するうえできわめて重要な式である。

この式は気体分子運動論によっても理論的に導かれる。



またペランの実験によって

分子の実在の証明にも利用された。



この式に対して実在の気体にも成立するように

分子の大きさ分子間力を考慮した


実在気体状態方程式


 (ファン・デル・ワールスの状態方程式 ) がある。



分子間力および分子の体積のための補正定数を

それぞれ a ,b  とするとき,1molの実在気体について,


状態方程式は 

(P an 2/V 2)(V nb )=nRT 



で示される。


 ab  は気体の種類によって決る定数である。



0 件のコメント:

コメントを投稿