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理想気体の状態方程式は、地上などの1気圧に近い程度での気体に関する近似しかできないのでしょうか?

すなわち、地上での閉じられた空間、すなわち標準状態での気圧、温度、体積に近い気体に対してのみ理想気体の状態方程式は近似として使えるのでしようか?

質問者からの補足コメント

  • ありがとうございます。
    ちなみに、なぜ高温か、低圧の場合、近似しやすいのでしょうか?
    標準状態はの圧力は低圧であり、温度は高温なのでしょうか?

      補足日時:2019/03/12 04:31

A 回答 (5件)

標準状態では近くありません。


が高校程度では誤差の範囲というだけです。

標準状態と理想気体は全く関係がありません。
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また理想気体と標準状態を関連付けて考えないでください。


これらは全く関係がないものです。

標準状態の時に理想気体だったらどうなるかという問題がたくさん出ます。

これは
「高校のクラス」で「男女比が一対一」だったら…のようなもので、高校のクラスという場所と男女比一対一には全く関係がありません。

中学校のクラスで男女比一対一だったら…でも問題は成り立ちます。

「標準状態」の時に「理想気体」とするならばどうなるでしょうという問題の標準状態と理想気体は無関係なのです。
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同じ温度で低圧だと同体積内の分子の量は減ります。


同じ圧力で高温でも同体積内の分子の量は減ります。

高温で低圧ならなおさら同体積内の分子の量は減ります。

理想気体は分子同士の相互作用を無視するものなので、分子の数が多いと無視できないぐらいの差になり、少なければ理想気体との差はなくなっていくのです。
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理想気体と「理想気体でない気体」との違いはなんでしょうかね.

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理想気体は分子間力を無視するものなので、標準状態よりも高温か低圧のとききにより近似状態になります。

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この回答へのお礼

ありがとうございます。
ってことは、高温か低圧が標準状態に近いっていうか、標準状態寄りなわけでしょうか?
ゆえに、標準状態に近い気体に対してのみ使える式と認識しても良いでしようか?

お礼日時:2019/03/12 04:11

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等式が近似式で、近似式を等式として書くという議論は、インチキのように見えるので、これまで避けてきた。微分の公式df(x)=f '(x)dxを適切に使えば、これまでの問題は解決できたので、避けてきた。あなたが微分の計算を自由にするときは、近似式を等式として書く考えは避けられないのです。そのとき、式の扱いがインチキでないことは、
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・SATP:標準環境温度と圧力(standard ambient temperature and pressure)
 温度:25℃(298.15 K)、圧力:100 kPa

・STP:標準温度と圧力(standard temperature and pressure)
 温度:0℃(273.15 K)、圧力:100 kPa

・NTP:標準温度と圧力(normal temperature and pressure)
 温度:0℃(273.15 K)、圧力:101.325 kPa

などで定義されており、1 mol の理想気体の体積が「22.4 リットル」になるのは「NTP」です。
SATP では「24.8 リットル」、STP では「22.7 リットル」になります。

↓ 参考
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%A8%99%E6%BA%96%E7%8A%B6%E6%85%8B

>標準状態以外での気体の状態からも標準状態の気体を意図的に作れますよね?

はい。温度と圧力をその値にすればよいだけです。

標準状態とは

・SATP:標準環境温度と圧力(standard ambient temperature and pressure)
 温度:25℃(298.15 K)、圧力:100 kPa

・STP:標準温度と圧力(standard temperature and pressure)
 温度:0℃(273.15 K)、圧力:100 kPa

・NTP:標準温度と圧力(normal temperature and pressure)
 温度:0℃(273.15 K)、圧力:101.325 kPa

などで定義されており、1 mol の...続きを読む

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Aベストアンサー

No.4の補足
もっと精度を高めたいときは、ビリアル展開という方法がよく知られている。
ウィキペディアに書いてある。

https://ja.wikipedia.org/wiki/ビリアル展開


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