27. 理想気体と実在気体 次の文中の( )に適語を入れ,下の各問いに答えよ。 気体の状態方程式に完全にあてはまる仮想の気体を(ア)という。一方,実在気体 は,気体の状態方程式に完全にはあてはまらない。これは,実在気体では, に 引力が働き,また,分子自身が(ウ)をもつためである。内の (1)実在気体が,気体の状態方程式にあてはまるのは,次のどの条件か。 (a) 低温・低圧 (b) 低温・高圧 (c) 高温・低圧(d) 高温・高圧 (2) 水素と窒素では,どちらが気体の状態方程式にあてはまりやすいか。 理由ととも に答えよ。 TOS室休出る

27. 理想気体と実在気体・ 解答(ア)理想気体 (イ) 分子間 (ウ)体積 (1)(c) (2) 水素 (理由) 水素は窒素よりも分子量が小さく,分子間力による 影響が小さい。また,分子自身の体積も小さく,その影響も小さいから。 解説(1) 理想気体は,分子間力が働かず, 分子自身の体積を0とみ なす仮想の気体である。 これに対して, 実在気体では,分子間力が働 き,分子自身に体積があるため,気体の状態方程式に完全にはあてはま らない。しかし, 実在気体は,高温・低圧の条件下では,分子間力や分 子自身の体積の影響が少なくなり,理想気体として扱うことができる。 (2) 水素H2(=2.0) と窒素N2(=28) はいずれも無極性分子であるが, H2 は N2 よりも分子量が小さく, 分子間に働く分子間力の影響が小さい。 また,水素分子は窒素分子よりも小さく,分子自身の体積の影響も水素 の方が小さくなる。 そのため, 水素は窒素よりも気体の状態方程式にあ てはまりやすいと考えられる。