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藤田保健衛生大学 私立 藤田保健衛生大学 2014年 第3問
現実の気体では圧力を$p>0$,体積を$v>0$,温度を$T>0$とし,$a,\ b,\ R$を正の定数として方程式
\[ \left( p+\frac{a}{v^2} \right) (v-b)=RT \cdots\cdots ① \]
に従う.

(1)$①$から$p$を$v$を用いて表すと$p=[$9$]$となる.
(2)ボイル・シャルルの法則に従えば,$pv=RT \cdots\cdots②$である.$a>bRT$のとき,$①$と$②$を$p$と$v$の連立方程式とみなすと$v=[$10$]$である.
(3)$T=T_c$(正定数)のとき$①$の$p$を$v$の関数とみなして$\displaystyle \frac{dp}{dv}$,$\displaystyle \frac{d^2p}{dv^2}$を求める.
$①$と$\displaystyle \frac{dp}{dv}=0$,$\displaystyle \frac{d^2p}{dv^2}=0$を同時に満たす$T_c$,$v_c$,$p_c$を求めると,$T_c=[$11$]$,$v_c=[$12$]$,$p_c=[$13$]$である.
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