이상기체의 부피 vs 실제기체의 부피
일반화학 공부중인 학생입니다
10L박스안에 기체입자들이 있고, 기체입자 자체의 부피가 1L라고 한다면
질문1
이상기체의 부피=10L
실제기체의 부피=10L + 1L =11L 이렇게 봐야 하는 건가요?
반데르발스방정식에서 (V - nb)를 보고 궁금해서요.
질문2
기체의 부피는 기체입자가 차지하는 공간(박스)의 부피를 말하는 건가요 아니면 기체입자가 활보할 수 있는 공간[기체입자가 차지하는 공간(박스)에서 기체 입자 자체의 부피를 제외한 공간]의 부피를 말하는 건가요?
어느 상황이 주어졌을 때, 어떤게 이상기체의 부피고
어떤게 실제기체의 부피인지 구분하는데 어려움을 겪고 있습니다 도와주세요 ㅠㅠ
안녕하세요.
이상기체는 기체 분자들이 상호작용을 하지 않으며 분자 자체의 부피도 무시할 수 있다고 가정합니다. 이런 가정 하에, 10L의 박스에 이상기체가 존재한다면 해당 기체의 부피는 곧 박스의 총 부피인 10L로 간주됩니다. 이상기체 방정식 PV = nRT는 이러한 가정 하에 성립됩니다. 이 식에서 P는 압력, V는 부피, n은 몰 수, R은 기체 상수, T는 절대 온도를 나타냅니다.
반면에 실제기체는 기체 분자들이 서로 상호작용하며, 분자 자체의 부피를 가진다는 사실을 인정합니다. 이러한 실제 기체의 행동을 설명하기 위해서는 반데르발스 방정식 (P + n²a/V²)(V - nb) = nRT 이 사용됩니다.
이 식에서 n은 기체의 몰 수, a와 b는 기체의 특성을 나타내는 상수로, a는 분자 간 인력을, b는 분자의 부피를 고려합니다. 여기서 b는 각 분자가 실제로 차지하는 부피를 대변하며, 이는 기체 분자가 박스 내에서 차지하는 실제 부피를 의미합니다.
질문1
실제기체의 부피를 산정할 때는 반데르발스 방정식에서 V - nb 항을 고려해야 합니다. 10L박스 안에 기체 입자들이 1L의 부피를 차지한다고 가정하면, 실제 기체가 활용할 수 있는 부피는 10L - 1L = 9L 이 됩니다. 여기서 1L는 기체 분자들이 실제로 차지하는 부피이며, 남은 9L는 기체 분자들이 자유롭게 움직일 수 있는 공간을 의미합니다.
질문2
기체의 부피를 정의할 때, 이상기체는 박스의 전체 부피를 기체의 부피로 간주합니다. 반면, 실제기체는 기체 분자가 실제로 차지하는 부피를 고려하여 이를 제외한 부분이 실제로 기체가 사용할 수 있는 부피가 됩니다.1명 평가