理想的なガスの仮定:
* 分子間力: 理想的なガスは、分子間の相互作用がないと想定されています。 水蒸気分子には水素結合があり、これは重要な分子間力です。
* 分子量は無視できます: 理想的なガスは、占有する空間と比較して、無視できる量の分子を持っていると想定されています。 水分子は、小さくても有限の量を占めます。
なぜ多くの場合、水蒸気を「理想」と見なすことができるのか:
* 低密度: 比較的低い圧力と高温では、水蒸気分子は遠く離れています。これにより、分子間力と分子量の影響が最小限に抑えられます。
* 高温: より高い温度では、分子の運動エネルギーがそれらの間の引力を克服します。これにより、動作は理想に近づきます。
水蒸気が逸脱する条件:
* 高圧: 高い圧力では、分子は互いに近くなり、分子間力がより重要になります。これは、理想的な行動からの逸脱につながります。
* 低温: 温度が低下すると、水分子間の引力がより支配的になり、理想的な行動からの逸脱を引き起こします。
* 凝縮付近: 水蒸気が凝縮点に近づくと、分子間の力が非常に強くなり、理想的なガスモデルが完全に分解されます。
要約:
水蒸気は、低圧と高温で比較的理想的に動作する可能性があります。ただし、理想的な行動からの逸脱は、より高い圧力、低温、特に凝縮に近い場合に発生します。