안녕하세요. Simon Lim입니다.
real gas는 ideal gas와 달리 입자 자체의 부피(volume)을 가지고 있습니다. 매우 높은 압력이 되면 기체 입자 자체 부피에 의하여 부피가 감소하지 않습니다.
예를 들어
1) 일정한 온도에서 일정한 양의 기체에 대하여 1atm 조건에서 기체의 부피가 1L라고 할 때 500atm이 되면 1/500L로 감소해야 하지만 입자 자체의 부피 때문에 1/500L 보다 큰 값을 가지게 됩니다.
또한
2) ideal gas는 real gas와 달리 입자들 사이에 인력이 작용합니다. 따라서 입자들이 가까이 있지만 위의 예처럼 매우 가까운 상태가 아니라면 오히려 입자들 사이에 인력(attraction)이 작용하여 실제 기체가 차지하는 volume이 ideal gas로 판단할 때에 비하여 작게 나옵니다.
정리하면, 1)과 2) 모두 입자가 가까이 존재하여 ideal gas의 행동에서 벗어나는 것이지만 1)이 매우매우매우 고압인 조건이라고 한다면 2)는 매우 고압인 조건, 즉 1)에 비하면 상대적으로 저압인 경우에 해당합니다. 1)은 기체 입자(molecule) 자체 부피에 의한 repulsion을 ideal gas에 비하여 크게 나타나는 것이고 2)는 기체 입자들 사이의 인력(attraction)에 의하여 ideal gas에 비해 volume이 작게 나타나는 것입니다.
한편 인력이든 반발력이든 입자가 클 때(질량이 크면 입자 자체의 부피도 큽니다.) 나타나는 현상이므로 보기 중에서 고른다면 d가 됩니다.
그래프의 해석은 다음과 같습니다.
