圧縮率因子

圧縮率因子z=PV/RTのグラフを
描きたいですが描けません。
因みにメタンについてT=180K.189K.190K.200K.250Kの時です。
ファンデルワールスの式を使うらしいのですが、、
わかりません。

Zの関数のVの値は定数なのでしょうか？変数なのでしょうか？？そこから分からないので詳しくお願いします。

No.2 ベストアンサー 回答者： 101325 回答日時： 2014/05/04 15:19

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。

No.3 回答者： htms42 回答日時： 2014/05/05 11:33

「圧縮率因子」とはどういうものであるかは習っているはずですね。

そうでなければこんな問題が出てくるはずがありません。

＞因みにメタンについてT=180K.189K.190K.200K.250Kの時です。
　ファンデルワールスの式を使うらしいのですが、

ファンデルワールスの状態方程式を使って計算せよという指定があったのですか。何の指定もなければ計算の仕様がありません。Ｐ、Ｖ、Ｔは測定によって得ることができる量ですから そこから計算することになります。状態方程式を使うことが指定されているのであれば必要な定数も一緒に与えられているはずです。使っている教科書に載っているのであればその値を使うことが指定されるはずです。

Ｚは実測に基づいて得られる量です。
それにモデルを当てはめています。
モデルの中の定数はこの突き合せによって得られるのです。

No.1 回答者： Saturn5 回答日時： 2014/05/04 12:47

質問の意味がわかりません。

このグラフは実測値から作るのではないですか？

圧縮率因子の主な原因は分子の体積、すなわちファン・デル・ワールス半径です。