(大学物理课件)8范德瓦尔斯方程.ppt

第八节
范德瓦尔斯方程
§7. 范德瓦尔斯方程
对于理想气体分子间的相互作用力忽略不计,分子的体积忽略不计;但对于实际气体当分子数密度较大时,分子间的作用力和分子的体积不能忽略不计。
范德瓦尔斯对理想气体状态方程从两个方面进行修正,得出实际气体的状态方程。

研究 1 mol的理想气体, P0 为理想气体的压强,V0为 1 mol 气体的体积。
§7. 范德瓦尔斯方程/ 一、考虑分子的大小引起的修正
V0为分子运动的空间体积,由于分子要占据一定体积,对V0进行修正, V0修正为V0 - b。
修正值 b为分子体积的4倍,
N0为1mol气体的分子数----阿伏加德罗常数。
§7. 范德瓦尔斯方程/ 一、考虑分子的大小引起的修正

由于分子间的引力存在,当一些分子对器壁碰撞时器壁附近的一些分子对它们存在吸引力,这个吸引力减小了它们对器壁的冲力。
器壁
跟踪的分子除了受器壁的作用力外----外压强P,还要受到内部气体分子的引力----内压强Pi 对于理想气体只有外压强P。
内部
§7. 范德瓦尔斯方程/ 二、考虑分子的作用力引起的修正
Pi 为器壁内表面上单位面积上所受内部分子的引力----内压强。
1. Pi 与器壁附近单位面积上的相碰气体分子数成正比,而这个分子数与容器中分子数密度 n 成正比,
考虑到气体分子间的引力作用后,气体的压强为外压强 P 与内压强 Pi 之和。对压强进行修正,
2. Pi 又与内部的吸引分子数成正比,而这个分子数也正比于分子数密度 n 。
§7. 范德瓦尔斯方程/ 二、考虑分子的作用力引起的修正
写成等式
修正后的1mol理想气体状态方程为:
§7. 范德瓦尔斯方程/ 二、考虑分子的作用力引起的修正
不同气体在不同条件下,a、b值是不同的。
三、任意质量实际气体的状态方程
由比例式
有
代入
整理后得
范德瓦尔斯方程
§7. 范德瓦尔斯方程/ 二、考虑分子的作用力引起的修正
山东科技大学济南校区
干耀国
设计制作
§7. 范德瓦尔斯方程