학문
일반화학 압축계수 질문이요 ㅠㅠ
궁금한게 여러개 있는데 압축계수 Z = 실제기체 몰부피/이상기체 몰부피 잖아요.
1. 실제 기체의 부피는 (이상 기체의 부피) + (입자 자체의 부피)잖아요. 그럼 Z는 무조건 1이상이여야 하는거 아닌가요? 왜 Z가 1보다 작은 경우가 있는 건가요?
2. Z= 실제기체 몰부피 / 이상기체 몰부피 잖아요.
이 부분에서 이상기체의 몰부피는 기체입자 1몰이 활보하는 공간의 부피만을 말하잖아요. 근데 여기서 실제 기체의 몰부피도 기체입자 1몰이 활보하는 공간의 부피만을 말하는 건가요? 실제기체의 몰부피가 (입자 1몰이 활보하는 공간의 부피) + (입자 자체의 부피)라면 Z<1인 경우가 나올 수가 없잖아요.
ps
실제기체의 몰부피가 (기체 1몰이 활보하는 공간의 부피)+(기체입자 자체의 부피)면 Z<1인 상황이 나올 수가 없고
실제기체의 몰부피가 (기체 1몰이 활보하는 공간의 부피)라고 생각한다면 그건 이상기체의 몰부피랑 똑같기 때문에 말이 안된다고 생각해서 너무 혼돈이 됩니다.
1개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 서종현 전문가입니다.
질문자님, 압축계수 Z = 실제 기체 몰 부피 / 이상기체 몰부피 에 대해 설명 드리겠습니다.
실제 기체 몰 부피는 단순히 입자 부피를 포함하는 것만이 아니라, 입자 사이의 상호작용 힘(인력,척력)에 의해 이상기체와 다르게 거동합니다.
Z가 1보다 크다는건 입자간 척력이 커져서 실제 부피가 이상기체 부피보다 커졌다는 의미입니다.
반면 Z<1일때는 입자 간 인력의 영향으로 기체 분자들이 서로 끌어당겨 부피가 이상기체보다 작아집니다. 즉, 실제 기체 몰 부피는 틀에 박히 입자 자체 부피 + 놀이 공간 뿐 아니라 입자간 인력으로 인한 추가 몰 부피 감소 효과 까지 포함합니다.
이상 기체 몰부피는 입자가 부피를 차지하지 않는 가정하에 1몰 분자가 자유롭게 움직이는 공간입니다. 반면 실제 기체 몰 부피는 입자 부피와 더불어 상호작용에 의한 공간 변화도 포함됩니다.
즉, 실제 기체 몰 부피는 입자 자체 부피 + 입자 1몰이 움직이는 공간 ±입자 상호 작용 영향으로 보셔야 하며 이 차이 때문에 Z가 1보다 작거나 커질수있습니다. 이 점이 이상기체와 실제 기체의 가장 큰 차이입니다.