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、同じ換算温度と換算圧力で比較した場合、すべての流体はほぼ同じ圧縮率因子を持ち、すべて同じ程度に理想気体の挙動から逸脱することを示している。^{[ 1 ] [ 2 ]}

構成方程式を簡略化した形で書き直すと、材料の種類ごとに異なる材料定数が消去される。簡略化された変数は、臨界変数を用いて定義される。

この原理は、1873年頃のヨハネス・ディデリク・ファン・デル・ワールスの研究に端を発する^{[ 3 ]。}彼は臨界温度と臨界圧力を用いて、ファン・デル・ワールス状態方程式に従うすべての流体の普遍的な性質を導き出した。この原理は、次の値を予測する。${\displaystyle 3/8=0.375}$それは、実際の気体と比較すると過大評価であることが判明した。

エドワード・A・グッゲンハイムは、臨界点付近で異なるシステムが非常に似た挙動を示す現象を説明するために、よく引用される論文の中で「対応状態の原理」というフレーズを使用した。^{[ 4 ]}

この定理を満たす非理想気体モデルの例は数多くあり、例えばファンデルワールスモデルやディーテリチモデルなどがあり、それらは実在気体に関する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因子は次のように定義される。${\displaystyle Z_{c}={\frac {P_{c}v_{c}\mu }{RT_{c}}}}$添え字は${\displaystyle c}$臨界点で測定された物理量を示し、多くの状態方程式では物質に依存しない定数であると予測されている。

以下の表は、いくつかの気体について、以下の表記規則に従っています。

• ${\displaystyle T_{c}}$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
• 圧縮率係数
• 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・減圧温度の関係を示す表が含まれています（PDF文書の最終ページ）。
• SklogWikiの対応状態の定理。