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순수 물질의 물리적 상태는 부피 V, 압력 p, 온도 T, 물질의 양 n으로 정의됩니다.
이 상태 변수들은 표본을 나누면 감소하는 광범위 변수 또는 표본 크기와 관계없이 일정한 강도 변수로 분류됩니다.
이 변수들은 상태 방정식이라 불리는 방정식을 통해 상호 연결되어 있습니다; 물리량 중 하나에 변화가 있으면 다른 양들도 변합니다.
예를 들어, 상온에서 일정한 초기 압력과 부피를 가진 가스 실린더를 생각해 봅시다. 가스 실린더를 가열하면 가스 분자의 에너지가 증가하여 더 자주, 더 강한 힘으로 충돌하게 됩니다. 이로 인해 용기 벽에 가해지는 압력이 증가하여 충분히 높은 온도에서 파열이 발생할 수 있습니다.
이상기체의 경우, 이 관계는 분자 크기와 분자 간 상호작용을 무시한 이상적인 기체 방정식으로 표현됩니다. 주어진 양의 가스에 대해 두 변수를 고정하면 자동으로 세 번째 변수가 정해집니다.
하지만 실제 기체는 분자 간 힘과 실제 분자 크기를 수용하기 위해 반데르발스 방정식과 같은 더 복잡한 방정식이 필요합니다.
순수 물질의 물리적 상태는 부피(V), 압력(p), 온도(T), 물질의 양(n)과 같은 특정 상태 변수로 정의할 수 있습니다. 두 기체가 이동식 벽으로 분리되면, 압력이 높은 가스가 자연스럽게 낮은 압력의 가스를 압축합니다. 이로 인해 고압 가스는 팽창하고 저압 가스는…