理想的なガスの仮定:
* 分子間力なし: 理想的なガス分子は、それらの間に魅力や反発がないと想定されています。それらは完全に弾力性のある衝突を通してのみ相互作用します。
* 分子量は無視できます: 分子自体が占める体積は、容器の体積と比較して無視できると想定されています。
強い反発とその影響:
* 圧縮率の低下: 分子が互いに強く反発すると、彼らは一緒に絞られることに抵抗します。これにより、ガスは理想的なガスよりも圧縮性が低くなり、圧力下で容易に圧縮されます。
* 圧力の増加: 強い反発は、分子が理想的であればそうするよりも容器壁に大きな外向きの圧力をかけるように強制します。この圧力の増加は、理想的なガス法では説明されていません。
* 理想的なガス法からの逸脱: 理想的なガス法(PV =NRT)は、ガスが占める量が容器サイズによってのみ決定されることを前提としています。 強い反発が存在する場合、分子は効果的により多くのスペースを占有し、理想的なガス法で予測されるよりも高い圧力につながります。
実際のガスと分子間力:
* van der Waals Force: 実際のガスは、ファンデルワールスの力(引力と反発)のような分子間力を示します。 これらの力は、より高い圧力と低温でより重要になり、理想的なガス行動からの逸脱が大きくなります。
* 高い圧力と低温での理想的なガス法からの逸脱: これは、高い圧力で分子が近くに近く、反発力がより重要になるためです。低温では、分子は運動エネルギーが少なく、引力をより支配的にし、行動にさらに影響を与えます。
要約: 分子間の強い反発は、無視できる分子間力と、理想的なガス行動を定義するために使用される無視できる分子量の仮定に違反します。これにより、圧力の増加、圧縮性の低下、そして最終的には理想的なガス法からの逸脱につながります。