1。分子間力はありません: 中心的な仮定の1つは、ガス分子には分子間力がないということです。低温では、これらの力がより重要になります。分子は減速し、ファンデルワールスの力のような引力が支配的になるようにします。これは、液化などの理想的なガス行動からの逸脱につながります。
2。無視できる分子量: 理論は、容器の体積と比較して、ガス分子の体積が無視できると仮定しています。低温では、ガス分子は動きが遅くなり、より小さなスペースを占有します。 分子量は、容器の体積に比べてより重要になり、理想的な挙動からの逸脱につながります。
3。弾性衝突: 完全に弾力性のある衝突(エネルギー損失なし)の仮定も低温で影響を受けます。 実際には、特に分子が互いに近づいている場合、衝突中の熱としてエネルギーが失われます。
4。平均運動エネルギーは温度に比例します: 理論では、平均運動エネルギーは絶対温度に直接比例すると述べています。これは理想的なガスに当てはまりますが、低温では量子効果が重要になります。 分子のエネルギーレベルは量子化され、平均運動エネルギーと温度の関係は、もはや厳密に線形ではありません。
故障の結果:
低温でのこれらの仮定の内訳は、次のようになります。
* 理想的なガス法からの逸脱: 実際のガスは、低温での理想的なガスとは異なる動作をし、理想的なガス法の予測から逸脱して圧力と体積が逸脱しています。
* 液化: 十分に低い温度では、分子間の引力は運動エネルギーを克服するのに十分な強さになり、ガスが液体に凝縮されます。
結論:
運動分子理論は、ガスの行動を理解するための有用なモデルを提供しますが、それが理想化であることを覚えておくことが重要です。低温では、仮定が崩壊し、理想的なガス行動からの大幅な逸脱につながります。