-
范德瓦耳斯状态方程 编辑
范德瓦尔斯状态方程是荷兰物理学家范德瓦尔斯于1873年提出的一种实际气体状态方程。是对理想气体状态方程的一种改进,特点在于将被理想气体模型所忽略的的气体分子自身大小和分子之间的相互作用力考虑进来,以便更好地描述气体的宏观物理性质。
中文名:范德瓦尔斯状态方程
外文名:van der Waals equation of state
提出者:范德瓦尔斯
提出时间:1873年
%20
式中,a、b分别为对气体压力和体积校正的相关常量,称为范德华常量。每种气体的a、b都有各自的特定值。
气体 | a%20/%20(atm·L2/mol2) | b%20/%20(L/mol) |
氢 | 0.191 | 0.0218 |
氧 | 1.360 | 0.03183 |
氮 | 1.390 | 0.03913 |
氯 | 6.493 | 0.05622 |
氦 | 0.03412 | 0.02370 |
氖 | 0.2107 | 0.01709 |
汞蒸气 | 8.093 | 0.01696 |
二氧化碳 | 3.592 | 0.04267 |
水蒸气 | 5.464 | 0.03049 |
范德瓦尔斯定温线
范德瓦尔斯方程的引出,是从理论分析出发导出气体状态方程的一个典型例子。范德瓦尔斯方程只不过是用两个常数很粗略地考虑了气体内分子运动的行为,所以还不能精确地表述气体的p-V-T关系。但是,它为用理论方法研究状态方程开拓了道路。特别是它在定性上能反映出物质气—液相变的性质。按照范德瓦尔斯状态方程在p-V图上作出的定温线称为范德瓦尔斯定温线。范德瓦尔斯定温线在不同的温度范围内有图5-2所示的三种类型。
第一种是在温度较低的范围内,定温线如曲线DPMONQE所示。它有一个极小值点M和一个极大值点N。直线POQ与曲线的转折部分围成两块相等的面积PMOP与ONQO。这样,DP段对应于液体状态;QE段对应于气体状态;而P、Q两点分别对应于饱和液及饱和气状态。一般实验测定的液—气相变是沿直线P-Q进行的。虽然范德瓦尔斯方程给出的相转变过程PMONQ与实验测定的存在偏差,但在精确的实验中仍可观测到PM中邻近P点的一段,和QN中邻近Q点的一段,即所谓过热液及过冷气阶段。
第二种类型如图5-2中曲线ACB所示。它是由第一种曲线随着温度的升高,其中极小值点M与极大值点N逐渐接近,当温度升至某一定值时两极值点重合而形成的曲线。这条曲线对应的温度称为临界温度,极值点重合点C称为临界点,它是临界定温线上的拐点。
第三种类型的曲线如图5-2中曲线KL所示,它对应的温度高于临界温度。曲线上不存在极值点及拐点,这表明,在温度高于临界温度的范围内物质总是呈现为气态。
1、本站所有文本、信息、视频文件等,仅代表本站观点或作者本人观点,请网友谨慎参考使用。
2、本站信息均为作者提供和网友推荐收集整理而来,仅供学习和研究使用。
3、对任何由于使用本站内容而引起的诉讼、纠纷,本站不承担任何责任。
4、如有侵犯你版权的,请来信(邮箱:baike52199@gmail.com)指出,核实后,本站将立即删除。