まとめ東大塾長の山田です。このページでは「実在気体の状態方程式」について解説しています。ここでは、実在気体の状態方程式を自分で導き出せるように詳しく説明しています。(ファンデルワールス力については、「イオン結晶・共有結合の結晶・分子結晶」の記事で解説しているのでそちらを参照してください。理想気体は分子自身の体積と分子間に働く引力を無視しています。実際に存在する実在気体には分子自身の体積、分子間に働く引力があります。ここでは、実在気体に適用できる実在気体の状態方程式について説明します。理想気体では、分子自身の体積を0と仮定していると説明しました。実在気体には分子自身の体積があります。上図のように、実在気体では、その分子は分子自身の体積をもっているため、内容積分だけ動き回れるわけではありません。上図の右の実在気体を下に集めて考えてみましょう。分子が動き回れるのは、内容積から分子自身の体積を引いた部分だけになるのです。そのため、気体の体積は、実在気体よりも理想気体の方が小さくなります。\)の関係式が成り立ちます。分子自身の体積を反映した気体の種類によって異なる定数です。理想気体では、分子間に働く引力がないと説明しました。実在気体には、分子間に働く引力があります。理想気体では、その分子は分子間に引力が働かないため、その分子の内側にある他の分子に引きとめられることはなく内壁に衝突します。その一方で、実在気体では、その分子は、分子間に引力が働くため、その分子の内側にあってそれに引力を及ぼす他の分子に引きとめられながら内壁に衝突します。そのため、気体が示す圧力は、理想気体の方が実在気体よりも大きくなります。分子間力は、引きとめられる分子から見ると、まわりに存在する分子の数に比例します。