Химия - Уравнение Ван-дер-Ваальса - Уравнение состояния

01 марта 2011


Оглавление:
1. Уравнение Ван-дер-Ваальса
2. Уравнение состояния
3. Критические параметры
4. Недостатки уравнения Ван-дер-Ваальса



Термическим уравнением состояния называется связь между давлением, объёмом и температурой.

Для одного моля газа Ван-дер-Ваальса оно имеет вид:

\left=RT,

где

  • p — давление,
  • V — молярный объём,
  • T — абсолютная температура,
  • R — универсальная газовая постоянная.

Видно, что это уравнение фактически является уравнением состояния идеального газа с двумя поправками. Поправка a учитывает силы притяжения между молекулами, поправка b — силы отталкивания.

Для ν молей газа Ван-дер-Ваальса уравнение состояния выглядит так:

\left\left=RT.

где

  • V — объём,

Внутренняя энергия газа Ван-дер-Ваальса

Потенциальная энергия межмолекулярных сил взаимодействия вычисляется как работа, которую совершают эти силы, при разведении молекул на бесконечность:


 U_p = \int\limits_V^\mathcal{1}\,dV = \frac{a}{V} \Bigr|_V^\mathcal{1} = - \frac{a}{V}

Внутренняя энергия газа Ван-дер-Ваальса складывается из его кинетической энергии и только что нами посчитанной потенциальной. Так, для одного моль газа:


U = C_V T - \frac{a}{V} \!

где C_V \! — молярная теплоёмкость при постоянном объёме, которая предполагается не зависящей от температуры.



Просмотров: 5792


<<< Уравнение Аррениуса
Уравнение Вигнера-Поляни >>>