状態方程式とは何ですか？

熱力学では、状態方程式（EOS）は、特定の状態の状態変数（一般的に巨視的に観察可能で測定可能な特性間の相互接続を記述する数学的式）です。その状態は、固体、液体、ガス、またはプラズマです。状態方程式で使用されるオブザーバブルまたは特性は、理論家によって変化する場合がありますが、一般的には状態を完全に説明しています。たとえば、理想的なガスの「n」モルの状態の方程式は、方程式pv = nrtを使用して完全に記述できます。ここで、p =圧力、v =容積、r =理想的なガス定数、t =温度です。 EOSは、その状態が固体、液体、ガスであるかどうかにかかわらず、複数の状態を記述することを目的としています。

。状態の方程式が実際の動作をより密接に近似できるように、上記の3つのようなパラメーターは、追加の経験的 - 実験的 - 、さらには計算用語によって変更されます。これらの用語の中には、frを差し引く原子体積がありますOM総体積、および粒子間の距離に影響する分子間力。これらの調整でさえ十分ではないかもしれません。説明することを目的とした測定データと状態の方程式を調整するには、ビリアル数学用語と反復計算方法が必要になる場合があります。そのような用語は知的解釈を曖昧にしますが、実用的なアプリケーションを改善します。

許容可能な状態方程式は、液体システムの導出が困難になる可能性があります。なぜなら、彼らはガスよりもはるかに近い分子から生じるはるかに大きな分子相互作用を経験するからです。液体は、非分類または連想としてのような相互作用の大きさに基づいて分類されます。ほとんどのロンドン分散勢力は非常に弱く、それらが唯一の分子間力である場合、液体 - おそらく油または他の炭化水素 - は非分類です。場合、hOwever、それは水素結合分子の場合と同様に、分子の結合がより強く、液体は結合しています。力が強いほど、数学的モデリングと対応する状態方程式がより複雑です。

許容可能な状態方程式の発達の場合、液体を関連付けることは、非分類液よりも固体に似ていると考えられます。一部の科学者は、2次元格子を組み込んだモデルを使用しており、関連する液体が少なくともいくつかの固体特性を持っていることを示唆しています。 3次元ではなく2次元の格子は、固体の動作成分が制限されていることを示しています。一部の粒子は格子の一部とは見なされていないため、ガスであろうと液体であろうと、このモデルにこのモデルに割り当てられた名前は「格子ガス」理論です。ポリマー溶媒システムでよく示されているように、状態の格子液液方程式の数学は、直感に反して複雑になる可能性があります。