- 英
- real gas、nonideal gas
- 関
- 非理想気体
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出典(authority):フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』「2014/07/18 00:30:27」(JST)
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実在気体(じつざいきたい、英語: real gas[1])とは、現実に存在する気体のことである。特に、理想気体と対比するときに用いられる語である。
目次
- 1 理想気体との違い
- 2 数式による記述
- 2.1 ビリアル方程式
- 2.2 ファンデルワールスの状態方程式
- 2.3 その他
- 3 脚注
- 4 参考文献
- 5 関連項目
理想気体との違い
理想気体というモデルでは無視されていた次のような分子間相互作用が、実在気体には加わってくる[2]。
- 分子間の反発力
- 2分子がごく近接したときにのみ働くため、特に高圧の場合に重要となる。
- 分子間の引力
- 分子間が分子直径の数倍程度となるような圧力、あるいはこの引力で分子が捕らえられるような低温で重要となる。
その結果、実在気体では圧力の増加、温度の低下とともに理想気体の状態方程式からはずれ、圧力と体積の積は一定ではなくなる。その傾向は気体の種類によっても異なり、また、同一気体については低温.高圧であるほどそのずれが大きくなる。そのずれを圧縮因子という形で表すこともある[3]。さらに言えば、実在気体は温度・圧力の条件によっては凝縮などの相転移を起こし、もはや気体でなくなってしまうこともある[4]。
数式による記述
ビリアル方程式
理想気体の状態方程式をビリアル展開することで、実在気体の状態を表現する方法がある[5]。
ファンデルワールスの状態方程式
ファン・デル・ワールスは、分子の体積と分子間力をモデル化し、下記のような実在気体の状態式を提出した(1873年)[6]。
これを1molの気体に対するファンデルワールスの状態方程式という。この式のaとbは気体の種類によって決まる定数である。
その他
上記2つ以外にも実在気体を表現するいろいろな状態方程式が存在する[7]。
- ディーテリチの状態方程式
- ペン=ロビンソンの状態方程式
- Redlich–Kwong の状態方程式(英語版)[8]
脚注
- ^ 文部省 『学術用語集 物理学編』 日本物理学会編、培風館、1990年。ISBN 4-563-02195-4。
- ^ Atkins (2001)、p. 31。
- ^ Atkins (2001)、p. 32。
- ^ Atkins (2001)、p. 33。
- ^ Atkins (2001)、pp. 32-33。
- ^ Atkins (2001)、pp. 34-35。
- ^ Atkins (2001)、p. 37。
- ^ 山本恒雄 『化学工学』 (3版) 槇書店、11頁。ISBN 4-8375-0690-9。
参考文献
- P. W. Atkins 『アトキンス物理化学』上、千原秀昭・中村亘男訳、東京化学同人、2001年、第6版。ISBN 4-8079-0529-5。
関連項目
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Japanese Journal
- 海外文献紹介 実在気体としての湿り空気、乾き空気、蒸気、水および氷の熱力学性質(RP-1485)
- Herrmann Sebastian,Kretzhmar Hans-Joachim,Gatley Donald P. [他]
- 空気調和・衛生工学 86(4), 335-349, 2012-04
- NAID 40019279812
- 実在気体効果を考慮した高圧水素の噴出および拡散特性
Related Links
- 理想気体 分子間力がなく、分子自身の体積を0とした仮想的な気体で、気体の状態方程式が成り立つ。 実在気体 実在する気体。冷却したり、圧力を加えたりすると液体になってしまうため、気体の状態方程式が厳密にはなりたたない。
- しかし,実在気体でも,比較的低い圧力(単位面積あたりの気体分子の数が少ない)で高い温度(分子間力の影響が小さい)であれば,ほぼ理想気体とみなせます。したがって,多くの気体は,常温・常圧において,ほぼ理想気体と ...
Related Pictures
![参考 ファンデルワールスの](https://1mg.info/0/f/k/0942.jpg)
![実在気体の状態方程式](https://1mg.info/0/f/k/0943.jpg)
![圧力の時間発展(実在気体](https://1mg.info/0/f/k/0944.jpg)
![圧縮係数,理想気体と実在気体](https://1mg.info/0/f/k/0945.jpg)
![実在気体の標準状態における](https://1mg.info/0/f/k/0946.jpg)
★リンクテーブル★
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