10. 실제기체
열역학
PART 10. 실제 기체 Real Gas
이상 기체(이하 IG) 와 실제 기체(이하 RG) 의 차이
1. RG 는 분자 자체의 부피가 존재
2. 질량을 가진 분자들 사이에 인력이 존재
먼저, 실제 기체의 부피
IG 방정식 PV = RT
여기서, V는 기체 1몰이 차지하는 부피이다.
어떤 용기에 기체 1몰이 있으면, 부피 V는 이 용기의 부피와 동일하다.
만약, IG일 경우, 분자 자체의 크기가 없기 때문에 용기 내에는 빈 공간만 존재한다.
만약, RG일 경우, 분자 자체의 크기가 존재 하기 때문에 이 분자들이 차지하는 공간이 생기게 된다.
RG의 부피라 함은 용기의 부피를 말하는데, 기체 개별 분자의 크기와 분자 간의 부피를 모두 합친 부피가 되는 것
만일 N개의 분자 실제 기체가 용기를 채우고 있을 경우, 이 용기의 부피를 V라 하자.
자유 이동 부피 
즉, 분자 자체 차지하는 공간을 뺀 나머지
분자 1개 부피 
즉, 
실제 기체의 분자들 사이 인력
여기선, 인력을 고려해야한다.
압력이란, 기체가 담긴 용기의 벽에 기체 분자가 얼마나 세게 부딪히는가의 정도를 나타낸다.
IG 라면, 충돌은 독립적으로 발생한다.
RG 라면, 분자들 사이에 인력이 존재해서
분자와 벽이 충돌하는 힘이 인근한 분자의 영향을 받는다.
위 그림처럼, 한 분자는 다른 분자들에 의하여 완전히 둘러 싸인다.
이 분자에 미치는 힘의 평균을 내면 모든 방향으로 균등하게 작용한다.
But, 벽에 충돌하는 분자는 중앙 분자와 다름
주위 분자의 인력 때문에 힘이 감쇄되어 압력이 감소한다.
따라서, RG 가 IG 보다 압력이 작게 된다.
만일, 인력 대신에 반발력이 존재하면 RG 가 IG 보다 압력이 커지게 된다.
이러한 개념은 발데르발스 Van der Waals 상태 방정식에 나타난다.