• ベストアンサー

圧縮率因子

101325の回答

  • ベストアンサー
  • 101325
  • ベストアンサー率80% (495/617)
回答No.2

縦軸を圧縮率因子Z、横軸を圧力Pにして、ファンデルワールスの式を使ってグラフを書くとき、モル体積Vは媒介変数になります。温度T,気体定数R,ファンデルワールス定数a,bは定数です。 エクセルなどの表計算ソフトを使って、グラフを作成する手順は以下の通り。 (1) 1/Vの等差数列を作る(初項、公差、項数は適当に)。 (2) Vを1/Vから計算する。 (3) PをVとT=250KとaとbとRから計算する。 (4) ZをPとVとTとRから計算する。 (5) Tを変えて、必要な分だけ(3)と(4)を繰り返す。 (6) プロットする。 Vを等差数列にするよりも、その逆数を等差数列にしたほうがきれいなグラフになります(理由は考えてみてください)。 初項、公差、項数の見当がつかなくても、なんとなくやればなんとなくできます。それらしいグラフにならないときは、まずは式に間違いがないかを確認してください。式に間違いがなければ、試行錯誤で1/Vの範囲や刻み幅(公差)を変えてみてください。

関連するQ&A

  • 圧縮因子のグラフについて

    横軸に圧力p、縦軸に圧縮因子Zをとったグラフについて分からない部分があります。 水素はp→0においてZ=1からグラフが始まり、圧力を増加させていくとZはだんだんと大きく(単調増加)なっていきますよね。 また、メタンやエタンはp→0においてZ=1からグラフが始まり、圧力を増加させていくと一度Zが1よりも小さくなってある圧力からだんだんとZが大きくなってきますよね。(二次関数のグラフのような感じ) どうして水素は単調増加のグラフのようになり、メタンやエタンは一度圧縮因子が下がってから増加していくのでしょうか? どなたかお教えいただければ幸いです。

  • 圧縮因子Z

    自分は大学1年です。 実在気体の状態方程式を解いてて、物質量を1モルとしたときに圧縮因子がZ=PV/RTとなりますが、このZの意味するところとは何なのでしょうか? 理想気体との違いなどを示すものなのでしょうか?

  • 圧縮因子のグラフ

    たびたびお世話になっております。 申し訳ありませんが、どうぞよろしくお願いいたします。 van der Waalsの状態方程式から求められるZ=PV/RTを用いて、それとPの関係をグラフにしました。 a,bの定数を代入し、また、273K、1molという指定もあったので、それも代入しました。 なお、気体はCO2です。 そうすると、0atm~60atm位のところで、グラフの線が反るような形になってしまいました。 νみたいな感じです。 そのあたりの圧力で下に凸になる理由は調べて、自力で考えたのですが、 そのように反る理由がどうしてもわかりません。 何か理由があるのでしょうか?

  • ボルツマン因子について

    統計物理の分野において、ボルツマン因子(exp(-Ei/τ))や、ギブス因子というものが出てきて、ある状態の確立に比例する(テーラー展開等によって得られた結果)…という事項が出てくるのですが、これは、これらボルツマン因子等における数学的な意味合いであって物理的な意味合いでは無いと思い、より物理的な意味合いを考えているのですが…浅学でしていまいちよくわかりません。 どなたかボルツマン因子の物理的な意味合いを教えていただけるでしょうか?また、分配関数(Z=Σexp(Ei/τ))は規格化定数といった意味合い以外にあるでしょうか?? 記号について、Ei=状態iにおけるエネルギー τ=kT(k;ボルツマン定数 T;絶対温度) としました。また、Σは状態iについて足し合わせましたm_ _m

  • 実在気体と理想気体

    問題集をやっていて詰まったので質問させていただきます。 図は理想気体とメタンについてZ=PV/RTをPの関数として現したものである。図中の太線は理想気体と0℃のメタンについての関係である。なお、Pは圧力、Vは1molあたりの気体の体積、Rは気体定数、Tは絶対温度を表す。 (2)(ア)温度を0℃よりも高くするとメタンにおけるZとPとの関係はどのようになるか。最も近いと思われるものを図中の細線a~dの中から選べ。 (イ)(ア)でその曲線を選んだ理由を簡潔に記せ。 という問題で、 まず、Z=PV/RTというものがなにを示すのかがわかりません…調べたところによると理想気体との差?を示すとか書いてあったと思うのですが… いつも途中までは自分の考えを書いてここがわからないと書かせていただくんですが今回は途中までも考えることができなくて…まるっと教えてくださいという体になってしまって申し訳ないのですがどうかよろしくお願いします。

  • 頻度因子について

    化学が全く専門外の者です. アレニウスの式 k = Aexp(-E/RT) のAの意味について質問です. 正反応が非常に遅い発熱反応である X + Y → Z を,温度を固定して平衡状態まで行う場合, 速度定数は一般に次のように書けると思うのですが, 正反応 k1 = Aexp(-Ea/RT) 逆反応 k2 = Bexp(-Eb/RT) 質問(温度を一定に保つ場合について) (1)AとBは同じ値なのでしょうか? AとBの値が違う場合, (2)AとB(物質の衝突頻度)はそれぞれX,Y,Zの何と何の衝突の頻度を意味するのでしょうか? 反応開始時にX,Yだけが存在し,反応が平衡状態に達した時X,Y,Zが共存する場合, 反応の最中にX,Yは減少し続け,Zは増加し続けると思うのですが, (3)AとBそれぞれの値は,反応中にX,Y,Zの存在比が時間とともに変化する事で,   A,Bの値も時間とともに変わってくるのでしょうか? もしA,Bの値が時間とともに変化するならA,Bを時間と存在比で表した一般式がほしいのでが... 解答の程,よろしくお願いします.

  • ファンデルワールス方程式のグラフ

    ファンデルワールスの方程式(p+a/V^2)(V-b)=RTをpVグラフにしようとしてコンピュータに打ち込んでいるんですがcritical pointsを含んだグラフ(極地になる部分を含んだグラフ)がどうしてもかけません。ちなみに気体は水を用いているのでa=0.5537, b=0.0000305, T=10~400, R=8.31で試してみました。英語版のwikipediaにあるようなグラフの書き方が分かる方いらっしゃったらよろしくお願いします。

  • 理想気体についての質問(2)です

    気体の状態を表す変数T(温度)、V(体積)、p、Nのうちで系全体をK倍にするときK倍になるもの(示量変数)と、系全体をK倍にしても変らないもの(示強変数)はどれとどれか。 ファンデルワールス定数aの値を比較すると、H2OやHClのaは大きく、Heのaは小さい。これに対する解釈を考えよ。 という問いについて答えていただけますか。途中の説明も詳しくいただけると幸いです。

  • 理想気体の等温圧縮率の振る舞い

    理想気体の等温圧縮率の振る舞いを説明せよという問題があるのですが、これはどのように説明をすればよいのでしょうか? 等温圧縮率k=-(∂V/∂p)_Tという式なのはわかりますが、これからいったいどのように説明すればよいのですか?

  • 気体の状態変化

    化学IIの問題です。 1molで0°のPV/RTのグラフがあります。 圧力は0~10*10^5の範囲です。 Aは右上がり(一番ブレが少ない)で、 Bは右下がり、Cは極端に右下がりです。 (1)この圧力の範囲でもっとも圧縮されにくいものはどれか。 答えはAですがそれはなぜでしょうか? (2)A~Cはアンモニア、水素、メタンのうちどれか。 これはどうやって見分けるのでしょうか。 よろしくお願いいたします。