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理想気体とは、希薄な気体の極限で、分子間力や自身の体積を無視しています。
故に、実在気体において分子間力の強い物質、体積の大きい物質は理想気体の予測を大きく外れる事があります。
分子間力は多くはファンデルワールス力とみなしてよく、よって
(分子の質量)∝(ファンデルワールス力)=(分子間力)
となります。
また、気体の体積は様々な観点から考えることは出来ますが、大体は自明なものが多いので、あんまり気にせずに(水素の体積)≪(二酸化炭素の体積)という事で。
さて、ではこれらによって現れる誤差について考えていきます。
圧力が高い(=体積が小さい)と、それだけ分子の体積が無視し得なくなり、結果として予想より大きい体積になります。
それと同時に物質の単位体積あたりの分子数(=密度)が大きくなり、分子間力が働きやすくなって、体積が小さくなります。
このとき、この２つの要因に対して、一般に
(気体の体積が与える誤差)≪(分子間力が与える誤差)
となります。
この誤差を減らすには、分子間力を無視し得るくらいの熱運動をさせるか、気体の体積を無視し得るほど体積を大きく、ないし圧力を小さくします。
さて、ここから答案ですw
①→○二酸化炭素に比べて理想気体に近い振る舞いをする(気体の体積、分子間力ともに小さいため)。
②→○ 上記の通り。
③→○ 正直、こういうのはパスして、他の要素で切り崩して行きましょう。
④→×上記の通り。
⑤→○上記の通り。
③について
PV/RTのうち、温度と圧力を固定しているので、
n/V=(定数)
となります。このとき、実在気体は理想気体のVより必ず大きくなっていますから、
n/V>n/V'
となって、③は○です。
本当に長文申し訳ありません。毎度どうしてこんなに長くなるのか不思議です…
あはは、ありがとうございますw
いやぁ、質問者さんが読むの大変そうで…w
チョー分かり易かったです
ありがとうございます！
長々となるのはそれだけいいこと教えてくれているということなんでいいと思います！