1. 분자간 힘 없음 : 핵심 가정 중 하나는 가스 분자는 분자간 힘이 없다는 것입니다. 저온에서는이 힘이 더욱 중요해집니다. 분자는 속도가 느려져 반 데르 발스 (Van der Waals)와 같은 매력이 지배적이 될 수 있습니다. 이것은 액화와 같은 이상적인 가스 거동과의 편차로 이어집니다.
2. 무시할만한 분자 부피 : 이론은 가스 분자가 용기의 부피에 비해 무시할만한 부피를 가지고 있다고 가정합니다. 저온에서 가스 분자는 느리게 움직이고 작은 공간을 차지합니다. 분자 부피는 컨테이너 부피에 비해 더 중요 해져 이상적인 동작과의 편차가 발생합니다.
3. 탄성 충돌 : 완벽하게 탄성 충돌 (에너지 손실 없음)의 가정은 저온에서도 영향을받습니다. 실제로, 충돌 중에, 특히 분자가 더 가까이있을 때 일부 에너지가 열로 손실됩니다.
4. 평균 운동 에너지는 온도에 비례합니다 : 이론은 평균 운동 에너지가 절대 온도에 직접 비례한다고 말합니다. 이것은 이상적인 가스의 경우에도 적용되지만 저온에서는 양자 효과가 중요해집니다. 분자의 에너지 수준은 양자화되고, 평균 운동 에너지와 온도 사이의 관계는 더 이상 엄격하게 선형되지 않습니다.
실패의 결과 :
저온에서 이러한 가정을 분해하면 다음이 발생합니다.
* 이상적인 가스 법칙과의 편차 : 실제 가스는 저온에서 이상적인 가스와 다르게 행동하며, 이상적인 가스 법 예측에서 압력과 부피가 다릅니다.
* 액화 : 충분히 낮은 온도에서, 분자들 사이의 매력은 운동 에너지를 극복 할 수있을 정도로 강해져 가스가 액체로 응축되게한다.
결론 :
운동 분자 이론은 가스 행동을 이해하는 데 유용한 모델을 제공하지만 이상화라는 것을 기억하는 것이 중요합니다. 저온에서는 가정이 무너지면서 이상적인 가스 거동과의 상당한 편차를 초래합니다.
