対応状態の定理

ファンデルワールスによれば、対応状態の定理（または対応状態の原理/法則）は、すべての流体を同じ換算温度と換算圧力で比較すると、ほぼ同じ圧縮率を持ち、理想気体の挙動からほぼ同じ程度逸脱することを示している。^{[1] [2]}

材料の種類ごとに異なる材料定数は、構成方程式の簡約された形式で削除され、簡約された変数は臨界変数によって定義されます。

この原理は、ヨハネス・ディデリク・ファンデルワールスが1873年頃に臨界温度と臨界圧力を用いてファンデルワールスの状態方程式に従うすべての流体の普遍的な性質を導いた研究に端を発しています^[3] 。この理論では、実際の気体と比較すると過大評価となる 値が予測されます。${\displaystyle 3/8=0.375}$

エドワード・A・グッゲンハイムは、引用された論文の中で「対応状態の原理」というフレーズを使って、異なるシステムが臨界点に近づくと非常によく似た挙動を示す現象を説明しました。^[4]

この定理を満たす非理想気体モデルの例は、ファンデルワールスモデルやディーテリチモデルなど、数多くあり、実在気体のページで見つけることができます。

臨界点における圧縮率係数は （下付き文字は臨界点で測定された物理量を示す）として定義され、多くの状態方程式によって物質に依存しない定数であると予測されます。 ${\displaystyle Z_{c}={\frac {P_{c}v_{c}\mu }{RT_{c}}}}$${\displaystyle c}$

以下の表では、ガスの選択について次の規則を使用しています。

• ${\displaystyle T_{c}}$:臨界温度[K]
• ${\displaystyle P_{c}}$:臨界圧力[Pa]
• ${\displaystyle v_{c}}$:臨界比容積[m ³ ⋅kg ⁻¹ ]
• ${\displaystyle R}$:気体定数(8.314 J ⋅ K ⁻¹ ⋅ mol ⁻¹ )
• ${\displaystyle \mu }$:モル質量[kg⋅mol ⁻¹ ]

• ファンデルワールス方程式
• 状態方程式
• 圧縮係数
• ヨハネス・ディデリク・ファン・デル・ワールス方程式
• ノロ＝フレンケルの対応状態の法則

• 天然ガスの特性。圧縮率と減圧および減圧温度の関係を示すグラフが含まれています（PDF ドキュメントの最後のページ）。
• SklogWiki の対応状態の定理。