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■ 正解
3, 4
■ 解説
ファンデルワールスの状態方程式は、理想気体の式
pV = nRT
を実在気体に合わせて補正した式である。
実在気体では、以下の2つの要因が無視できない：
- a：分子間引力の補正（圧力補正）
- b：排除体積の補正（体積補正）
これを反映したのがファンデルワールス式：
\[ \left( p + \frac{an^2}{V^2} \right)(V – nb) = nRT \]
■ 各選択肢の検討
● 1（誤）
理想気体では分子間相互作用は 0 と仮定する。
● 2（誤）
a は分子間引力の強さであり、衝突頻度ではない。
● 3（正）
b は1 mol の気体分子が占有し、他の分子が入り込めない体積（排除体積）を表す。
● 4（正）
\(\left( p + \frac{an^2}{V^2} \right)\) は分子間引力によって低下した圧力を補正した“実効圧力”である。
● 5（誤）
(V – nb) は分子の大きさによる体積補正であり、相互作用の補正ではない。
■ まとめ
- a：分子間引力 → 圧力補正
- b：排除体積 → 体積補正
- 正しいのは3, 4
