국가 방정식은 무엇입니까?

열역학에서 상태 방정식 (EOS)은 특정 상태에 대한 상태 변수 (일반적으로 거시적으로 관찰 가능하고 측정 가능한 속성) 간의 상호 연결을 설명하는 수학적 표현입니다. 그 상태는 고체, 액체, 가스 또는 플라즈마 일 수있다. 상태 방정식에 사용 된 관찰 가능 항목이나 속성은 이론가에 따라 달라질 수 있지만 일반적으로 상태를 완전히 설명합니다. 예를 들어, 이상적인 가스의 "n"몰에 대한 상태 방정식은 PV = nRT 방정식을 사용하여 완전히 설명 할 수 있습니다. 여기서 P = 압력, V = 볼륨, R = 이상한 가스 상수 및 T = 온도입니다. EOS는 그 상태가 고체, 액체 또는 가스인지 여부에 관계없이 하나 이상의 상태를 설명하기위한 것입니다.

상태 방정식이 실제 행동에 더 가깝게 접근 할 수 있도록 위에 나열된 세 가지와 같은 매개 변수는 추가 실험적-실험적-및 심지어 계산 용어로 수정됩니다. 이들 용어 중에는 총 부피에서 빼는 원자 부피와 입자 간 거리가 분자간 거리에 영향을 미치는 분자간 힘이 있습니다. 이러한 조정으로도 충분하지 않을 수 있습니다. 설명 된 측정 데이터와 상태 방정식을 조정하기 위해서는 바이러스 수학 용어와 반복 계산 방법이 필요할 수 있습니다. 이러한 용어는 지적 해석을 모호하게하지만 실제 적용을 향상시킵니다.

수용 가능한 상태 방정식은 액체 시스템에서 분자보다 기체가 훨씬 더 가깝기 때문에 분자 상호 작용이 훨씬 더 크기 때문에 액체 시스템에서 도출하기 어려울 수 있습니다. 액체는 비 연관 또는 회합과 같은 상호 작용의 규모에 따라 분류됩니다. 대부분의 런던 분산력은 매우 약하며 이들이 분자간 유일한 힘이라면 액체 (아마도 오일 또는 다른 탄화수소)는 비연 관적입니다. 그러나 수소 결합 분자의 경우처럼 분자의 결합이 더 강하면 액체가 결합됩니다. 힘이 강할수록 수학적 모델링과 해당 상태 방정식이 더 복잡해집니다.

허용 가능한 상태 방정식의 개발을 위해, 결합 액체는 비 연관 액체보다 고체와 더 밀접한 것으로 간주 될 수있다. 일부 과학자들은 2 차원 격자를 통합 한 모델을 사용하는데, 이는 연관 액체가 적어도 약간의 견고한 특성을 가지고 있음을 시사합니다. 3 차원이 아닌 2 차원 격자는 고체 거동 성분이 제한되어 있음을 나타냅니다. 입자의 일부는 격자의 일부로 간주되지 않기 때문에, 유체 (가스 또는 액체)에 대해이 모델에 할당 된 이름은 "격자 가스"이론입니다. 격자-가스 액체 상태 방정식의 수학은, 용매-용매 시스템에 의해 잘 도시 된 바와 같이, 직관적이지 않고 복잡해질 수있다.