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第6079号 実在気体は1mol=22.4Lではない

標準状態0℃、1013hPa で
気体の体積は 1mol = 22.4L というのは理想気体。

実際には・・・

H2
分子量 2
沸点 ―253℃
22.42L/mol

CH4
分子量 16
沸点 ―161℃
22.37L/mol

HCl
分子量 36.5
沸点 ―85℃
22.42L/mol

NH3
分子量 17
沸点 ―33℃
22.09L/mol

特に水素結合による強い分子間力を持つ気体は体積が
大きくなる傾向にあります。

また、気体は温度が下がると凝縮して液体になり体積と
圧力は激減しますし、気体を圧縮して圧力を上げても
液体になり体積は激減するのです。

気体の状態方程式が成り立つのは・・・

気体が凝縮して液体にならないほどの高い温度と
低い圧力の場合に限り、温度が低いと分子の熱運動エ
ネルギーが小さくなって分子同士が引き合う分子間力
が無視できなくなり理論値からもずれるのです。もち
ろん高温では分子間力が無視できるほど分子が激しく
熱運動し理論値へと近づくことになります。

分子が大きく、圧力が高い状態では、気体の状態方程式
に気体自身の体積が加わり理論値からずれるため、低温
でも液体・個体にならないヘリウムは、分子間力が小さく
分子自身の体積が小さいので気体の状態方程式が適用でき
ます。

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台湾行政院(内閣)のトウ振中政務委員らは23日、台湾が環太平洋経済
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(利根川ダム統合管理事務所河川情報より)
(藤原・相俣・薗原・矢木沢・奈良俣・八ッ場・下久保・草木および渡良瀬貯水池)

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