圧縮率因子のソースを表示

'''圧縮率因子'''（あっしゅくりついんし、{{lang-en-short|compressibility factor}}）は[[実在気体]]の振る舞いに関して、[[理想気体]]からのずれを表す[[無次元量]]のひとつである。'''圧縮因子'''あるいは'''圧縮係数'''ともいう。

実在気体または理想気体について、''P''、''V''、''n''、''T'' をそれぞれ[[圧力]]、[[体積]]、[[物質量]]、[[温度]]とすると、圧縮率因子 ''z'' は次のように表される。

:<math>z = \frac{PV}{nRT} = \frac{V_\mathrm{m}}{V_\mathrm{m}^\mathrm{ideal}}</math>

ここで ''R'' は[[気体定数]]である。また、''V''<sub>m</sub> は気体分子の[[モル体積]]、 ''V''{{sub|m}}{{sup|ideal}} は理想気体としてプロットしたモル体積である（便宜上、前者をモル体積、後者を理想のモル体積と呼ぶことにする）。

:<math>V_\mathrm{m} = \frac{V}{n},\quad V_\mathrm{m}^\mathrm{ideal} = \frac{RT}{P}</math>

モル体積と理想のモル体積の商をビリアル展開することで''z'' を求める方法もある（詳細は[[ビリアル方程式]]を参照）。

''z'' は圧力 ''P'' に対してプロットすると物質固有の曲線になる。一般に十分低圧では1より小さく、十分高圧では1より大きくなる。これは実在気体では無視できない分子間力と分子自体の体積の2つの影響によるものである。''z'' を対臨界定数''P'' および''T'' の関数で表したのが'''''z'' 線図'''で、気体の種類に関係なく適用できる。

理想気体では

:<math>PV = nRT</math>

より圧縮率因子の値は常に''z'' = 1である。

== 空気の圧縮率因子 ==
{| class="wikitable" <hiddentext>generated with [[:de:Wikipedia:Helferlein/VBA-Macro for EXCEL tableconversion]] V1.7<\hiddentext>
|+ 空気の圧縮係数（実験値）<ref>{{cite book|author=|title=Perry's chemical engineers' handbook|edition=6ed|publisher= MCGraw-Hill |year=1984|isbn=0-07-049479-7}} (table 3-162). Z-value are calculated from values of pressure, volume (or density), and temperature in Vassernan, Kazavchinskii, and Rabinovich, "Thermophysical Properties of Air and Air Components;' Moscow, Nauka, 1966, and NBS-NSF Trans. TT 70-50095, 1971: and Vassernan and Rabinovich, "Thermophysical Properties of Liquid Air and Its Component, "Moscow, 1968, and NBS-NSF Trans. 69-55092, 1970.</ref> 
|- 
| width="50" height="13"  valign="bottom" | &nbsp;
| colspan="14" valign="bottom" | [[絶対圧力]] [[バール (単位)|バール]] 

|- 
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 | 
 | 

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|}

== 参考文献 ==
<references/>
* McQuarrie, Donald A. and Simon, John D. (1999). Molecular Thermodynamics. University Science Books. ISBN 1-891389-05-X.  page 55
* Perry's chemical engineers' handbook (6ed ed.). MCGraw-Hill. 1984. ISBN 0-07-049479-7.  page 3-268
* Smith, J.M. et al. (2005). Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics (Seventh Edition ed.). McGraw Hill. ISBN 0-07-310445-0.  page73

== 関連項目 ==
* [[実在気体]]
* [[ファンデルワールスの状態方程式]]
* [[ディーテリチの状態方程式]]
* [[圧縮率]]

{{phys-stub}}

{{デフォルトソート:あつしゆくりついんし}}
[[Category:気体]]
[[Category:気体の法則]]
[[Category:熱力学]]
[[Category:無次元数]]