化学

3分で簡単「理想気体」実在気体との違いは?元研究員がわかりやすく解説

理想気体とはボイル・シャルルの法則と気体の状態方程式を厳密に成り立たせる気体のこと

理想気体とはボイル・シャルルの法則気体の状態方程式厳密に成り立たせる気体です。

ボイル・シャルルの法則とは一定量の気体について、圧力と体積の積絶対温度に比例するという事を示していて、P(圧力)× V(体積)/  T(絶対温度)= K(一定)という式で表します。

ボイル・シャルルの法則を発展させた理想気体の状態方程式は、P(圧力・atm)× V(体積・L)= n(mol)× R(気体定数=約 0.082)× T(絶対温度・K)という式です。これは圧力、体積、モル、温度のうちの 3 つの要素が決まれば、残りの 1 つがわかるというとても便利な公式になります。

しかし、ある条件下ではこれらの便利な公式で導いた値実際に測定した値大きくずれることがあるのです。

温度が低い場合、熱運動が小さくなるため分子同士がお互いを引き付け合う力による影響が大きく出て理想気体から離れてしまいます。

そして圧力が高い場合、気体の体積は小さくなり、分子同士の距離が近くなる分子間力による影響が大きく出てしまうのです。さらに気体の体積が小さいという事から分子自身の体積による影響も大きくなり理想気体から離れる結果になります。

つまり実在気体は、温度を高くし圧力を低くすることで理想気体に近づくということを覚えておきましょう。

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