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范德瓦耳斯方程的具体形式

2022.5.13
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zhaoqisun

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范德瓦耳斯方程的具体形式:

式中

p为气体的压强

a'为度量分子间引力的唯象参数

b'为单个分子本身包含的体积

v为每个分子平均占有的空间大小(即气体的体积除以总分子数量);

k为玻尔兹曼常数

T绝对温度

更常用的形式为:

(p+an^2/V^2)(V-nb)=nRT

在第二个方程里

V为总体积

n为摩尔量(number of moles)

a为度量分子间引力的参数

b为1摩尔分子本身包含的体积之和b=NAb',

R为普适气体常数

NA为阿伏加德罗常数.

下表列出了部分气体的ab的值

气体种类

a [kPa

]


b [

]


氦气(He)

3.45

0.024

氢气(H2)

24.32

0.027

氮气(N2)

141.86

0.039

氧气(O2)

137.80

0.032

二氧化碳(CO2)

364.77

0.043

水蒸气(H2O)

557.29

0.031

在上述方程中必须严格区分总体平均性质和单个分子的性质。譬如,第一个方程中的v是每个分子平均占有空间的大小(可以理解成分子平均“势力范围”的大小),而b'则为单个分子本身“包含”的体积(若为单原子分子如稀有气体,b'就是原子半径内包含的体积)。


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