分子論的解釈とは? わかりやすく解説

分子論的解釈

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2021/10/23 10:08 UTC 版)

ファンデルワールスの状態方程式」の記事における「分子論的解釈」の解説

統計力学において、理想気体運動エネルギーのみを持つの点粒子の系として再現される言い換えれば気体構成する分子体積がなく、分子間の相互作用がない系として扱われる。しかし、現実気体分子には体積があり、分子間相互作用存在する分子点粒子ではなく古典的な剛体球と考えると、同じ空間複数分子占有することができない。これは体積排除効果呼ばれる係数 b は排除体積効果由来するパラメータである。圧力無限大極限 p→∞ でモル体積Vm→b となり、どんなに高い圧力かけても分子体積より小さくならないことを表現している。 一方係数 a は分子間引力ファンデルワールス力)の効果表現している。分子互いに引き合うために、気体容器を押す圧力小さくなる一つ分子による引力効果隣接する分子の数に比例し、それが分子ごとにあるので、全体として体積当たりの分子数(密度)の二乗比例する考えることができる。 気体分子間の平均的な間隔大きいほど、排除体積影響相互作用影響小さくなるため、低密度極限では実在気体理想気体のように振る舞う理想気体の状態方程式高温あるいは10atm以下の低圧ではかなり有効である。その傾向気体種類によっても異なり同一気体については低温高圧であるほどそのずれが大きくなる

※この「分子論的解釈」の解説は、「ファンデルワールスの状態方程式」の解説の一部です。
「分子論的解釈」を含む「ファンデルワールスの状態方程式」の記事については、「ファンデルワールスの状態方程式」の概要を参照ください。

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