[열역학 개념의 해설] 실제기체

본 포스팅은 여상도 교수님께서 지으신 '열역학 개념의 해설' 중 제15장 '실체기체' 내용 요약 및 개인적인 생각을 덧붙여 작성한 것입니다. 

15. 실제기체

앞서 이상기체에 대해서 살펴보았는데요. 실제기체와 이상기체는 아래와 같은 차이점이 있답니다. 

1. 기체 분자 자체의 부피 존재 
2. 분자 상호 간의 인력 및 반발력 존재

실제기체는 기체 분자 자체의 부피가 존재하기 때문에, 동일한 부피 속의 상자에서 실제기체와 이상기체가 자유롭게 움직일 수 있는 부피(이하 자유이동부피)가 달라진답니다. 즉, 실제기체의 자유이동부피는 이상기체의 자유이동부피보다 기체 분자자체의 부피만큼 적은 것입니다. 

• 이상기체 자유이동부피 = 상자의 부피
• 실제기체 자유이동부피 = 상자의 부피 - 기체 분자자체의 부피 

한편, 기체의 압력은 기체 분자가 용기에 얼마나 세게 부딪히는지에 대한 척도인데요. 이상기체는 주위 분자의 영향을 받지 않고 용기와 부딪히는 반면, 실제기체는 주위 분자들의 영향을 받는답니다. 분자 간의 인력이 강한 경우에는 압력이 감소하고, 반발력이 강한 경우에는 압력이 증가하겠지요? 

 

많은 과학자들이 이상기체 상태 방정식(PV=RT)에 실제기체의 특성들을 적용하여 실제기체 상태 방정식을 만들어 왔는데요. 이런한 실제기체 상태 방정식의 시작이 바로 그 유명한 반데르발스 상태 방정식이랍니다. 상태 방정식에 대해서는 16장에서 좀 더 자세하게 다루도록 하겠습니다. 

 

그럼 열역학 개념의 해설, 실제기체 포스팅을 마치겠습니다.