pv =nrt
ここで、Rは理想的なガス定数です。
ただし、理想的なガス法は、ガスが理想的に動作すると仮定する単純化されたモデルです。現実には、実際のガスは、特に高い圧力と低温で理想的な行動から逸脱しています。その理由は次のとおりです。
理想的なガス法の仮定:
* 点粒子: 理想的なガスは、体積のない点粒子で構成されていると想定されています。
* 分子間力なし: 理想的なガス分子は、互いに相互作用しないと想定されています。
理想的な行動からの逸脱:
* 分子の有限量: 実際のガス分子には有限体積があり、これは高い圧力で有意になります。これは、ガス分子が移動するために利用可能な実際の体積が容器の体積よりも少ないことを意味します。
* 分子間力: 実際のガス分子は、引力(ファンデルワールスの力など)を介して互いに相互作用します。これらの力は低温で有意になり、ガスは理想的な行動から逸脱します。
逸脱を説明する方法:
理想的な行動からの逸脱を説明するために、いくつかのアプローチが使用されています。
* van der waals方程式: この方程式は、分子と分子間力の有限量を説明するために補正項を導入します。実際のガス行動のより正確な説明を提供します。
* 圧縮率係数(z): この要因は、実際のガスの実際の体積を同じ条件で理想的なガス量と比較します。 1に近いzの値は理想的な動作を示し、1からの逸脱は非理想的な動作を示します。
要約:
理想的なガス法は、多くの条件下でガスの挙動に有用な近似を提供します。ただし、実際のガスは、特に高い圧力と低温で理想的な行動から逸脱を示すことを覚えておくことが重要です。ファンデルワールス方程式と圧縮率係数は、これらの逸脱を説明するツールです。