반데르발스 기체가 먼가요??

커컥 이건 어디에 나오는거지

 

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반데르발스기체

네덜란드의 물리학자. 레이덴 출생. 독학으로 공부하다가 레이덴 대학에서 배웠다. 1873년 그는 〈액체와 기체 상태의 연속성에 대해 〈On the Continuity of the Liquid and Gaseous State〉라는 논문으로 처음 주목 받았고, 이 논문으로 박사학위를 받았다. 계속되는 연구를 통해 만약 기체 분자들이 부피가 없고 분자들간에 인력이 작용하지 않는다고 가정할 수 있을 때만 이상기체법칙을 기체운동이론에서 유도할 수 있다는 것을 알아냈다. 1877년 '반데르 발스의 상태방정식(狀態方程式)'으로 유명하게 된 기체(氣體)의 압력, 용적(容積)과 온도의 관계를 거의 실험적으로 단서를 얻어냄으로써 학위를 획득하였다. 그 후, 고등학교 교사가 되었다가 곧 암스테르담 대학 교수로 취임하여 1907년까지 재직하였다.

그는 일생을 열역학(熱力學)의 연구에 바쳐 모세관현상(毛細管現象)의 열학이론(熱學理論), 이온화현상의 해명, 분자 내 인력 등의 학설을 확립하여 1910년 이들 업적으로 노벨물리학상을 수상하였다. 이 연구 결과로 절대영도 부근 온도에서의 연구가 가능해졌다. 주요저서는 《Lehrbuch der Thermodynamik》(2권, 1908∼1912)이다. 원자나 분자들 간의 약한 인력인 반데르발스 힘은 그를 기념하여 붙여진 이름이다.







상태방정식 (狀態方程式, Equation Of State)





: 열평형을 이루고 있는 물질의 상태량 사이의 관계를 나타내는 방정식으로 상태식이라고도 한다. 기체나 액체의 상태가 온도 T, 압력 p, 비부피(比體積) V로 표시될 때, 이들 3변수 사이에는 하나의 관계 p＝f(V,T)가 존재한다. 이상기체의 상태방정식인 보일 - 샤를의 법칙이 이러한 관계식이다. 실재 기체에 대해서는 반데르발스의 상태방정식 또는 비리얼전개식(Vvirial展開式) 등이 이용된다.

액체나 고체에 대해서도 이론식 또는 실험식으로서 여러 방정식이 있다. 이들 상태방정식에는 T, p, V의 관계에 한정되지 않고 기타의 변수, 이를테면 자화(磁化) M과 자기장 H, 전기편극(電氣偏極) P와 전기장 E,또는 탄성변형(彈性變形)과 탄성변형력(彈性應力) 등이 관계한다.







열역학 (熱力學, Thermodynamics)





: 열과 역학적 일의 기본적인 관계를 바탕으로 열 현상을 비롯해서 자연계에서의 에너지의 흐름을 통일적으로 다루는 물리학의 한 분야로 생물계나 무생물계를 막론하고 모든 자연현상을 에너지의 흐름이라는 관점에서 생각할 때 없어서는 안 될 학문분야로, 화학이나 공학방면에서 많이 이용된다. 19세기 중엽 열기관의 개량이라는 기술적인 요청을 배경으로 시작된 학문으로 N.카르노를 비롯해서 J. 줄, R. E. 클라우지우스, 켈빈 등에 의해서 기초가 되는 두 가지 법칙(열역학 제1, 2법칙)이 경험적으로 세워졌다. 그 후 이 법칙이 가지는 의미를 J. 맥스웰과 L. 볼츠만, J. W. 기브스 등이 미시적 입장에서 통계역학적으로 해명했다. 이는 물리이론에 확률의 개념을 도입함으로써 열역학이론에 새로운 해석을 할 수 있게 하였다. 그 후 W. H. 네른스트는 절대영도(0 K)에서의 엔트로피에 관한 정리(네른스트의 熱定理)를 제창했고, 이 정리는 M. 플랑크에 의해 열역학 제3법칙으로 확립되었다.

열역학은 이들 3개의 주법칙(主法則)과, 열평형 개념의 성립에 관한 법칙(열역학 제0법칙이라고 한다)을 기초로 하여 구성된 이론체계로서 적용범위는 광범위하며 결과는 보편적 의미를 지닌다. 이것은 열역학의 방법이 가지는 일반성에 의한 것으로 여러 영역에 이용되어 유용한 결과를 가져왔다. 그러나 한편으로는 현상론적인 성격에서 오는 한계도 있다.







모세관현상 (毛細管現象, Capillary Phenomenon)





: 액체 속에 모세관을 넣었을 때, 관내의 액면이 외부의 자유표면보다 높거나 낮아지는 현상으로 모관현상이라고도 한다. 액체의 응집력과 관과 액체 사이의 부착력의 차에 따라 액면은 오목(凹)하거나 볼록(凸)해진다. 오목해진 것은 부착력이 더 강한 경우이고, 볼록해지는 것은 응집력이 강하기 때문이며, 어느 경우에나 안팎의 액면의 높이 h=2T cos θ/rρg 될 때 중력과 평형을 이룬다(T는 표면장력, θ는접촉각, r는 관의 안지름, ρ는 액체의 밀도, g 는 중력가속도). 이 관계는 액면의 상승 또는 하강의 접촉각의 실측값으로부터 표면장력을 구하는 데 이용된다.

모세관현상에 의해 만곡된 표면을 메니스커스라 하는데, 이 표면이 오목하면 관 안의 액면이 높아지고(물인 경우), 표면이 볼록하면 관 안의 액면은 낮아진다(수은인 경우). 이러한 현상은 자주 볼 수 있는 자연현상의 하나로서, 흡수지나 천에 물이 저절로 스며드는 까닭도 흡수지나 천의 섬유가 모세관 구실을 하여 물을 빨아올리기 때문이다. 식물의 뿌리에서 흡수된 수분이나 양분이 식물체 전체에 퍼지는 것도 역시 이 현상에 의한다.







반데르발스의 힘 (Van der Waals' Force)





: 전기적으로 중성인 분자 사이에서 극히 근거리에서만 작용하는 약한 인력으로 실제기체의 상태방정식이 이상기체의 상태방정식에서 벗어나게 되는 원인으로서 반데르발스가 1873년에 도입한 힘이다. 전기력의 일종인데, 쿨롱의 힘과는 달리 거리의 7제곱에 반비례하는 힘이므로 분자간거리가 크게 되면 급속히 약해진다. 그 원인은 분자 내의 전자의 공간분포의 급격한 변동에 의한 것으로, 전자의 공간분포의 변동이 주위에 급격히 변동하는 전자기장(電磁氣場)을 유기하여 그 근방에 있는 분자를 들뜨게 하여 이것이 변동하는 전자기장을 만들어 원래의 분자에 힘을 미치는 형태로 상호작용을 한다. 액체의 분자간에 작용하는 힘은 물을 제외하고 대부분이 이 힘에 의한 것으로 생각된다.

또, 고체에서도 요오드 등 일부의 비금속무기화합물이나 유기화합물의 결정은 이 힘에 의하여 분자 상호간에 결합하고 있는 것으로 추정되고, 이들 물질의 녹는점이 낮거나 승화(昇華)하기 쉬운 것은 그 약한 분자간힘에 기인하는 것으로 설명된다. 원자 사이의 결합이 주로 반데르발스의 힘으로 지배되어 있는 분자를 반데르발스 분자라고 한다. 즉, 아연, 카드뮴, 수은 등의 분자가 고압상태로 존재하는 것은 이와 같은 힘의 작용에 의한 것이라 생각된다. 이 경우 공유결합, 이온결합 등에 비하여 해리(解離)에너지는 극히 작으며, 그 퍼텐셜도 평준화되고 진동에너지도 거의 양자화(量子化)되어 있지 않으며, 방출 및 흡수스펙트럼은 연속띠가 된다. 수은아크등(燈)의 연속스펙트럼 등에서 그 예를 볼 수 있다.

 

 

 

 

이상기체와 반데르발스기체 차이점

1. 이상기체와 반데르발스기체는 적용되는 방정식이 다르다.

2. 이상기체는 분자간의 인력, 분자 자체의 부피를 무시한다.

3. 반데르발스기체가 실제 기체에 더욱 가깝거나 동일하다

 

 

반데르발스 기체는 처음 들어보네요

 

아마 반데르발스 반지름을 가지고 있는 18족이 반데르발스 기체가

 

아닐까 싶네요