반데르발스 방정식 계산기

반데르발스 방정식 계산기는 부피, 물질량, 절대 온도와 두 물질별 상수로 실제 기체 압력을 추정합니다. 이상 기체 법칙은 분자를 공간을 차지하지 않고 서로 끌어당기지도 않는 점으로 취급합니다. 이 근사는 낮은 압력과 높은 온도에서 유용하지만, 분자가 밀집하거나 분자 간 힘이 중요해지면 측정된 기체는 이상 모델에서 벗어납니다. 요하네스 디데릭 반데르발스는 두 효과를 보정하여 단순한 이상 모델과 관찰되는 기체 거동을 실용적으로 연결했습니다. 여기서 사용하는 식은 P = nRT / (V - nb) - a(n / V)²입니다. 분자는 유한한 크기를 가지므로 상수 b는 용기의 사용 가능한 부피를 보정합니다. nb를 빼면 분자 중심이 움직일 수 있는 대략적인 자유 부피가 남습니다. 상수 a는 인력에 따른 압력을 보정합니다. 벽 근처의 분자는 이웃 분자에 의해 안쪽으로 당겨지므로 충돌이 가하는 압력이 이상 모델의 예측보다 낮아집니다. 이 계산기에서는 부피를 리터, 압력을 기압, 온도를 켈빈으로 측정하며 기체 상수는 mol K당 0.082057 L atm입니다. 상수 a와 b도 이에 맞는 단위를 사용해야 합니다. 실제 대상 기체의 신뢰할 수 있는 상수를 사용하고 모든 입력을 표시된 단위계에 맞추세요. 온도는 절대 온도여야 하므로 섭씨 값에는 273.15를 더해 변환합니다. 부피는 nb보다 커야 합니다. 그렇지 않으면 자유 부피를 나타내는 분모가 0 또는 음수가 되어 물리적으로 유효하지 않은 상태가 됩니다. 결과에는 같은 조건의 이상 기체 압력도 표시됩니다. 두 값을 비교하면 분자 간 인력과 배제 부피의 복합적인 영향을 볼 수 있습니다. 낮은 밀도에서는 대개 비슷하지만 높은 밀도에서는 어느 보정이든 지배적일 수 있어 차이가 커집니다. 반데르발스 방정식은 완전한 상태 방정식이 아니라 근사식입니다. 실제 기체의 정성적 거동을 설명하고 액체-기체 상전이를 예측하며 임계 현상이 생기는 이유를 보여 주지만, 고정밀 산업 설계에 가장 적합한 모델은 아닙니다. 상경계 부근이나 극한 조건에서는 검증된 물성 데이터 또는 더 정교한 삼차 상태 방정식을 참고하세요. 다만 수업, 예비 추정, 분자 보정의 이해에는 이 계산기가 명확하고 즉각적인 결과를 제공합니다.