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ファン・デル・ワールスの状態方程式 ファン・デル・ワールスのじょうたいほうていしき van der Waals' equation of state

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ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典の解説

ファン・デル・ワールスの状態方程式
ファン・デル・ワールスのじょうたいほうていしき
van der Waals' equation of state

1873年 J.ファン・デル・ワールスによって示された実在気体に関する状態方程式。気体の圧力を p ,1mol の体積を V ,絶対温度を T とすると,次のように表わされる半実験式である。(pa/V2)(Vb)=RTab は気体の分子間力によって決る定数,R気体定数である。

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百科事典マイペディアの解説

ファン・デル・ワールスの状態方程式【ファンデルワールスのじょうたいほうていしき】

ファン・デル・ワールスが1873年に提唱した気体の状態方程式の一つ。気体分子間の引力,気体分子自身の大きさを考慮に入れたもので,気体の圧力をp,その1モルの体積をv,絶対温度をTとすると  (p+a/v2)(v−b)=RTで表される(Rは気体定数,aおよびbは気体の種類によって決まる定数)。
→関連項目気体ファン・デル・ワールス力

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日本大百科全書(ニッポニカ)の解説

ファン・デル・ワールスの状態方程式
ふぁんでるわーるすのじょうたいほうていしき
van der Waals' equation of state

オランダの物理学者ファン・デル・ワールスが1873年に提唱した状態方程式理想気体の状態方程式は圧力をP、体積をV、絶対温度をT、粒子数N(mol数)、気体定数をRとすればPVnRTと表される。しかし、実際の気体は、温度を下げるか、あるいは圧力を上げると液化する。この気相・液相相転移を説明するために、気体分子が有限の大きさをもつこと、また気体分子間には引力が働くことを考慮した状態方程式

がファン・デル・ワールス方程式とよばれる。ここでa,bは個々の気体に特有な定数である。aは粒子間引力による実効的な圧力上昇、またbは気体分子の大きさによる実効的な体積減少を表している。温度が低くなると、圧力が体積の非単調関数となる。そのとき、一つの圧力に対して複数個の体積がこの方程式の解として現れる。ちょうど非単調関数になり始める温度を臨界温度といい、臨界温度、その温度での圧力、体積は

で与えられる。これらで規格化した圧力、体積、温度

を用いると、ファン・デル・ワールス方程式はa,bによらない形

となる。このように規格化された量を用いれば、すべての実在気体は同一の関係で表される。異なる気体で同じ規格化された値をもつ状態は「対応状態」とよばれる。[宮下精二]

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