物理
薬剤師国家試験 第111回 問91
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ファンデルワールスの状態方程式( 1 )は、理想気体の状態方程式を実在気体 について補正した式の 1 つである。理想気体とファンデルワールスの状態方程式に 関する記述として正しいのはどれか。2つ選べ。 an2 p + (V − nb) = nRT ( 1 ) V 2 p:圧力、V:体積、n:物質量(mol)、R:気体定数、T:絶対温度
正解と解説
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正解 3, 4
b は気体分子 1 mol がもつ排除体積を表す。 an2 / p + は、気体分子間の相互作用を考慮して補正した圧力である。V 2
ファンデルワールスの状態方程式において、bは気体分子1molが持つ排除体積を表し、圧力項に加えられるan²/V²は気体分子間の引力(相互作用)を考慮して理想気体の圧力を補正した項である。理想気体は分子間相互作用をゼロと仮定するものであり、aは衝突頻度ではなく分子間引力の強さを表す定数であるため、選択肢1・2は誤りである。