實(shí)際氣體狀態(tài)方程(actual gas equation of sPPMHTV 甲醛tate)是指一定量實(shí)際氣體達(dá)到平衡態(tài)時(shí)其狀態(tài)參量之間函數(shù)關(guān)系的數(shù)學(xué)表示。理想氣體完全忽略氣體分子間的相互作用,不能解釋分子力起重要作用的氣液相變和 節(jié)流等現(xiàn)象。理想氣體狀態(tài)方程只對(duì)高溫低密度的氣體才近似成立,對(duì)物質(zhì)狀態(tài)的大部分區(qū)域都不適用。
18世紀(jì),D.伯努利提出了氣體分子的剛球模型,考慮到分子自身體積的影響,把氣體狀態(tài)方程改為p(V-b) =RT的形式。1847年,H.勒尼奧做了大量實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)除氫氣以外,沒(méi)有一種氣體嚴(yán)格遵守玻意耳定律(見(jiàn)理想氣體狀態(tài)方程)。以后隨著實(shí)驗(yàn)精度的提高,人們發(fā)現(xiàn)實(shí)際氣體有著與理想氣體不同的性質(zhì),如體積變化時(shí)內(nèi)能也發(fā)生變化、有相變的臨界溫度等(見(jiàn)相和相變)。實(shí)際氣體的分子具有分子力,即使在沒(méi)有碰撞的時(shí)刻,分子之間也有相互作用,因而其狀態(tài)的變化關(guān)系偏離理想氣體狀態(tài)方程。只是在低壓強(qiáng)下,理想氣體狀態(tài)方程才較好地反映了實(shí)際氣體的性質(zhì),隨著氣體密度的增加,兩者的偏離越來(lái)越大。1873年荷蘭物理學(xué)家J.范德瓦耳斯假設(shè)氣體分子是有相互吸引力的剛球,作用力范圍的半徑大于分子的半徑,氣體分子在容器內(nèi)部與在容器壁處受到的力不同。范德瓦耳斯方程能較好地給出高壓強(qiáng)下實(shí)際氣體狀態(tài)變化的關(guān)系,而且推廣后可以近似地應(yīng)用到液體狀態(tài)。它是許多近似方程中最簡(jiǎn)單和使用最方便的一個(gè)。
為了獲得能反映實(shí)際氣體性質(zhì)的狀態(tài)方程,必須考慮實(shí)際氣體的基本特征,對(duì)理想氣體狀態(tài)方程進(jìn)行修正。①實(shí)際氣體分子不是質(zhì)點(diǎn),占有一定的體積,當(dāng)兩個(gè)分子足夠靠近時(shí)將產(chǎn)生強(qiáng)烈的排斥力;②實(shí)際氣體分子間的距離大于平衡距離,小于有效作用半徑時(shí),分子間互相吸引。范德瓦耳斯首先于1873年應(yīng)用蘇則朗勢(shì)[剛球勢(shì)加上隨距離成(-r)關(guān)系增加的引力勢(shì)]成功地修正理想氣體狀態(tài)方程,得到了溫度、壓強(qiáng)和摩爾體積分別為T(mén),p和V0的1摩爾范德瓦耳斯氣體(簡(jiǎn)稱范氏氣體)狀態(tài)方程:
(p+a/v0)(v0-b)=RT
式中的a和b是分別考慮了范氏氣體分子之間有引力作用和分子占有一定體積而引進(jìn)的范氏修正量。表1中列出了一些氣體的范德瓦耳斯修正量a和b的實(shí)驗(yàn)值。由于在得到范氏狀態(tài)方程時(shí),并未對(duì)范氏氣體的宏觀條件如溫度和密度等作出限制,因此它能相當(dāng)好地解釋氣液相變,并能對(duì)高密度氣體以致液體的性質(zhì)作出定性的解釋。為了獲得能反映實(shí)際氣體性質(zhì)的狀態(tài)方程,必須考慮實(shí)際氣體的基本特征,對(duì)理想氣體狀態(tài)方程進(jìn)行修正。①實(shí)際氣體分子不是質(zhì)點(diǎn),占有一定的體積,當(dāng)兩個(gè)分子足夠靠近時(shí)將產(chǎn)生強(qiáng)烈的排斥力;②實(shí)際氣體分子間的距離大于平衡距離,小于有效作用半徑時(shí),分子間互相吸引。范德瓦耳斯首先于1873年應(yīng)用蘇則朗勢(shì)[剛球勢(shì)加上隨距離成(-r-6)關(guān)系增加的引力勢(shì)]成功地修正理想氣體狀態(tài)方程,得到了溫度、壓強(qiáng)和摩爾體積分別為T(mén),p和V0的1摩爾范德瓦耳斯氣體(簡(jiǎn)稱范氏氣體)狀態(tài)方程:<氣體br />(p+a/v02)(v0-b)=RT
式中的a和b是分別考慮了范氏氣體分子之間有引力作用和分子占有一定體積而引進(jìn)的范氏修正量。表1中列出了一些氣體的范德瓦耳斯修正量a和b的實(shí)驗(yàn)值。由于在得到范氏狀態(tài)方程時(shí),并未對(duì)范氏氣體的宏觀條件如溫度和密度等作出限制,因此它能相當(dāng)好地解釋氣液相變,并能對(duì)高密度氣體以致液體的性質(zhì)作出定性的解釋。
18世紀(jì),D.伯努利提出了氣體分子的剛球模型,考慮到分子自身體積的影響,把氣體狀態(tài)方程改為p(V-b) =RT的形式。1847年,H.勒尼奧做了大量實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)除氫氣以外,沒(méi)有一種氣體嚴(yán)格遵守玻意耳定律(見(jiàn)理想氣體狀態(tài)方程)。以后隨著實(shí)驗(yàn)精度的提高,人們發(fā)現(xiàn)實(shí)際氣體有著與理想氣體不同的性質(zhì),如體積變化時(shí)內(nèi)能也發(fā)生變化、有相變的臨界溫度等(見(jiàn)相和相變)。實(shí)際氣體的分子具有分子力,即使在沒(méi)有碰撞的時(shí)刻,分子之間也有相互作用,因而其狀態(tài)的變化關(guān)系偏離理想氣體狀態(tài)方程。只是在低壓強(qiáng)下,理想氣體狀態(tài)方程才較好地反映了實(shí)際氣體的性質(zhì),隨著氣體密度的增加,兩者的偏離越來(lái)越大。1873年荷蘭物理學(xué)家J.范德瓦耳斯假設(shè)氣體分子是有相互吸引力的剛球,作用力范圍的半徑大于分子的半徑,氣體分子在容器內(nèi)部與在容器壁處受到的力不同。范德瓦耳斯方程能較好地給出高壓強(qiáng)下實(shí)際氣體狀態(tài)變化的關(guān)系,而且推廣后可以近似地應(yīng)用到液體狀態(tài)。它是許多近似方程中最簡(jiǎn)單和使用最方便的一個(gè)。
為了獲得能反映實(shí)際氣體性質(zhì)的狀態(tài)方程,必須考慮實(shí)際氣體的基本特征,對(duì)理想氣體狀態(tài)方程進(jìn)行修正。①實(shí)際氣體分子不是質(zhì)點(diǎn),占有一定的體積,當(dāng)兩個(gè)分子足夠靠近時(shí)將產(chǎn)生強(qiáng)烈的排斥力;②實(shí)際氣體分子間的距離大于平衡距離,小于有效作用半徑時(shí),分子間互相吸引。范德瓦耳斯首先于1873年應(yīng)用蘇則朗勢(shì)[剛球勢(shì)加上隨距離成(-r)關(guān)系增加的引力勢(shì)]成功地修正理想氣體狀態(tài)方程,得到了溫度、壓強(qiáng)和摩爾體積分別為T(mén),p和V0的1摩爾范德瓦耳斯氣體(簡(jiǎn)稱范氏氣體)狀態(tài)方程:
(p+a/v0)(v0-b)=RT
式中的a和b是分別考慮了范氏氣體分子之間有引力作用和分子占有一定體積而引進(jìn)的范氏修正量。表1中列出了一些氣體的范德瓦耳斯修正量a和b的實(shí)驗(yàn)值。由于在得到范氏狀態(tài)方程時(shí),并未對(duì)范氏氣體的宏觀條件如溫度和密度等作出限制,因此它能相當(dāng)好地解釋氣液相變,并能對(duì)高密度氣體以致液體的性質(zhì)作出定性的解釋。為了獲得能反映實(shí)際氣體性質(zhì)的狀態(tài)方程,必須考慮實(shí)際氣體的基本特征,對(duì)理想氣體狀態(tài)方程進(jìn)行修正。①實(shí)際氣體分子不是質(zhì)點(diǎn),占有一定的體積,當(dāng)兩個(gè)分子足夠靠近時(shí)將產(chǎn)生強(qiáng)烈的排斥力;②實(shí)際氣體分子間的距離大于平衡距離,小于有效作用半徑時(shí),分子間互相吸引。范德瓦耳斯首先于1873年應(yīng)用蘇則朗勢(shì)[剛球勢(shì)加上隨距離成(-r-6)關(guān)系增加的引力勢(shì)]成功地修正理想氣體狀態(tài)方程,得到了溫度、壓強(qiáng)和摩爾體積分別為T(mén),p和V0的1摩爾范德瓦耳斯氣體(簡(jiǎn)稱范氏氣體)狀態(tài)方程:<氣體br />(p+a/v02)(v0-b)=RT
式中的a和b是分別考慮了范氏氣體分子之間有引力作用和分子占有一定體積而引進(jìn)的范氏修正量。表1中列出了一些氣體的范德瓦耳斯修正量a和b的實(shí)驗(yàn)值。由于在得到范氏狀態(tài)方程時(shí),并未對(duì)范氏氣體的宏觀條件如溫度和密度等作出限制,因此它能相當(dāng)好地解釋氣液相變,并能對(duì)高密度氣體以致液體的性質(zhì)作出定性的解釋。
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