반데르발스 방정식

이상적인 기체 법칙은 분자 간 인력과 기체 분자의 부피가 거의 없다는 가정에 기반하며, 고압과 저온에서 실패합니다.

여기서 이상기체 법칙의 수정된 반데르발스 방정식은 이러한 편차를 보정하여 보상합니다.

압력 항의 첫 번째 보정은 실수 기체 압력과 이상기체 압력의 차이를 조정합니다. 기체 분자들이 서로 끌어당기면서 실제 기체 압력은 이상적인 값보다 낮아집니다.

이러한 인력은 컨테이너 벽과의 충돌 빈도와 힘을 모두 줄여줍니다. 따라서 압력 감소는 분자의 몰 농도의 제곱에 비례합니다.

두 번째 보정은 부피 항에서 발생하며, 기체 분자의 실제 사용 가능한 부피를 분자 간 반발 상호작용으로 제외한 부피를 뺀 전체 부피로 계산합니다.

상수 'a'와 'b'는 반데르발스 계수로 알려져 있으며, 각각 기체 분자 간의 인력과 반발성 상호작용의 세기를 나타냅니다. 두 계수 모두 각 기체의 특징적인 경험적 상수이며 온도에 영향을 받지 않는다는 점에 유의하세요.