分子間力を無視すると、分子は「気体状態」しか取れないことになりますが、実際には液体や固体となり、また気体状態でも理想気体の状態方程式 (PV = nRT)から外れたふるまいをします。このようなふるまいとその記述法について学びます。
- 気体の経験的性質(16.1)
理想気体の状態方程式と、示量性、示強性変数について説明しました。 - 気体の液化、臨界現象(23.1)
実在の物質が示す固体、液体、気体の各相について巨視的および微視的な視点からその違いについて考えました。 - 過冷却状態
過冷却状態のような、相図で示される「最も安定な相」以外の状態について説明しました。 - 実在気体とvan der Waalsの状態式(16.2)
圧縮因子やファン・デル・ワールス方程式で表される実在気体のふるまいについて説明しました。 - 対応状態の原理(16.3, 16.4)
臨界温度とファン・デル・ワールス方程式の関係について、またそこから導かれる対応状態の原理について説明しました。 - 分子間力について(16.5, 16.6)
分子の間に働く力について、またレナードジョーンズポテンシャルについて説明しました。
2次元の分子シミュレーション(要 java プラグイン)
前回のプログラムに、分子間の相互作用を加えたものです。
温度を下げていくことで、状態が気体から液体、さらに固体へと変化します。
ポテンシャルはLennard-Jonesポテンシャル(教科書p. 692)を使っています。2次元で分子数も少ないので、融点や沸点等は実際とは異なっていますが、分子の相互作用の違いが相としての振る舞いにどう影響するかを見ることができます。
NaCl のMDシミュレーションプログラム
3次元です。理化学研究所 戎崎計算宇宙物理研究室 の 古石貴裕 氏により作成されたものです。
