実在気体の方程式！？

質問

｛P＋a(n/V)^2｝(V-nb)=nRT
で表す時の定数a,bの分子論的な意味がいまひとつ理解できません。とりあえずbの方は、
「単位体積あたりの分子数」
だと思うんですが…

a,bの意味おねがいします！！！

回答No.1

underhander · ベストアンサー

ファンデルワールス(van der Waals)の式ですね。
圧力pについて解くと

p={nRT/(V-nb)}-a(n/V)^2

となります。
理想気体では分子自身の体積は無視していますが、実在気体では分子自身の体積の和であるnbを除いたV-nbの体積中を動くことになります。つまり、係数bは1モル辺りの分子自信の体積になります。

もうひとつ、理想気体において無視していたものは、分子間の引力です。圧力pは分子と壁との衝突頻度とそのときの衝突の力に依存しますが、衝突頻度もその力も分子間の引力により減少します。この分子間の引力は分子のモル濃度n/Vに比例するので、圧力はモル濃度の2乗に比例して減少します。この圧力の減少のモル濃度の2乗に対する比例係数がaになります。