| English | 意味 |
|---|---|
| collide/kəˈlaɪd/ | 衝突 |
| pressure/ˈpreʃə/ | 圧力 |
| real gas/rɪəl ɡæs/ | 実在ガス |
| ideal gas/aɪˈdɪəl ɡæs/ | 理想ガス |
| molar mass/ˈməʊlə mæs/ | モル質量 |
気体の自由さ
- 気体分子はあらゆる方向に高速で移動し、容器の壁に衝突する。
- 無数の微小な衝突の合力が気体の圧力となる。
- 計算を簡便にするため、気体を理想気体としてモデル化する。
気体圧力は以下によって生じる：
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壁への各衝突は微小な押し力を与え、多くの押し力が加算されて圧力となる。
理想気体と実在気体
- 理想気体は次の仮定に基づく：粒子自体の体積はゼロであり、粒子間に力は働かない。
- 実在気体は、低圧力および高温の条件下でこの理想気体の挙動にほぼ従う。
- 高圧力および低温の条件下では理想気体としての振る舞いは最も不正確になる（粒子が詰まり、分子間力が無視できなくなる）。
理想気体モデル：粒子間に力が働かず、体積ゼロの点粒子
沸騰によって液体の水が蒸気になる、物質量の変化
気体状態
p = k / V
ボーイの法則：一定温度では圧力∝1/体積。
理想気体には以下のものが假定される：
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理想気体モデルは点粒子（体積ゼロ）で分子間力が存在しないことを仮定する。
実気体が理想気体として振る舞わないのは：
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高圧・低温では粒子が詰まっているため、そのサイズと引力が重要になる。
気体の概念とその意味を対応させよ。
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圧力は衝突によって生じ、理想気体は粒子の体積と力を無視し、pV = nRTがそれらを結ぶ。
理想気体は粒子間に力がなく体積も negligible（無視できる）と仮定され、実気体は高圧・低温で最も乖離する。
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高圧・低温では粒子が近接するため、実際の体積と引力が重要になる。
理想気体方程式
- $p$ は Pa、$V$ は $\text{m}^3$、$n$ は mol、$T$ は ケルビン (K)、$R = 8.31\ \text{J}/(\text{K}\cdot\text{mol})$。
- まず変換する：°C → K（273を加える）、および$\text{cm}^3$/$\text{dm}^3$ → $\text{m}^3$。
気体圧力は、多数の高速分子が容器の壁に衝突することから生まれる
pV = nRTにおいて、温度Tは単位として：
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Tはケルビン単位である必要があり、°CをKに変換するには273を加える（体積はm³に変換）。
摩尔質量の算出
$n = m/M$ が成り立つとき：
- これを用いることで、気体の質量（または密度）から$M_r$を求めることができる。
気体のモル質量を求める式はどれか？
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pV = (m/M)RTより変形して、M = mRT/(pV)が得られる。
理解できましたか
- 気体圧力＝分子と壁の衝突の総和
- 理想気体：粒子体積ゼロ、力なし；実在気体は高P、低Tで逸脱する
- $pV = nRT$ （TはK、単位変換を先に；$R = 8.31\ \text{J}/(\text{K}\cdot\text{mol})$）
- 摩尔質量：$M = \dfrac{mRT}{pV}$