ボイル温度

この気温はロバート・ボイルにちなんで名付けられました

ロバート・ボイルにちなんで名付けられたボイル温度は、第二ビリアル係数がゼロになる温度として正式に定義されています。この温度において、気体粒子に作用する引力と斥力が釣り合います。 ${\displaystyle B_{2}(T)}$

${\displaystyle P=RT\left({\frac {1}{V_{m}}}+{\frac {B_{2}(T)}{V_{m}^{2}}}+\cdots \right)}$

これはビリアル状態方程式であり、実在の気体を記述します。

高次のビリアル係数は一般に 2 番目の係数よりもはるかに小さいため、温度がボイル温度に達すると (またはまたは が最小になると)、ガスはより広い圧力範囲にわたって理想気体として動作する傾向があります。 ${\textstyle c={\frac {1}{V_{m}}}}$ ${\textstyle P}$

いずれにせよ、圧力が低い場合、残りは圧力に関する高次の項であるため、第2ビリアル係数のみが関係する。また、ボイル温度では、PV線図のディップは圧力の一定期間にわたって直線になる傾向がある。したがって、

${\displaystyle {\frac {\mathrm {d} Z}{\mathrm {d} P}}=0\qquad {\mbox{if}}~P\to 0}$

ここで、圧縮係数です。 ${\displaystyle Z}$

ファンデルワールス力の式を1つ展開すると、次の式が得られる。^{[1] [2]}${\textstyle {\frac {1}{V_{m}}}}$ ${\displaystyle T_{b}={\frac {a}{Rb}}}$

参照

• ビリアル状態方程式

参考文献

1. Verma, KS Cengage 物理化学パート1. ISBN 978-81-315-3380-2セクション5.14
2. Smart learning (2015-10-22), 実気体方程式からのボイル温度の導出 講義ノート-31 クラスXI化学、2021年12月14日にオリジナルからアーカイブ、 2018年1月14日取得