Ураўненне Ван-дэр-Ваальса

Ураўненне Ван-дэр-Ваальса — адно з першых ураўненняў стану рэальнага газу.

Прапанавана Я. Д. ван дэр Ваальсам у 1873 годзе. Улічвае канечнасць аб'ёму малекул і сілы ўзаемадзеяння паміж імі.

Газам Ван-дэр-Ваальса называецца такая мадэль рэальнага газу, у якой малекулы разглядаюцца як абсалютна цвердыя шарыкі з дыяметрам d, паміж якімі дзейнічаюць сілы ўзаемнага прыцягнення. Канчатковыя памеры шарыкаў азначаюць, што прымаюцца пад увагу і сілы адштурхвання паміж малекуламі рэальнага газу.

Для моля газу аб'ёмам Шаблон:Math пры тэмпературы Шаблон:Math і ціску Шаблон:Math мае выгляд

$(p+\frac{a}{V_{\mu }^2})(V_{\mu }-b)=RT,$

дзе Шаблон:Math — універсальная газавая пастаянная, Шаблон:Math і Шаблон:Math — эксперыментальныя канстанты для кожнага асобнага газу, абумоўленыя адхіленнем уласцівасцей рэальнага газу ад ідэальнага (Шаблон:Math ўлічвае прыцяжэнне малекул у выніку міжмалекулярнага ўзаемадзеяння, Шаблон:Math — адштурхоўванне малекул на блізкіх адлегласцях).

Пры вялікіх Шаблон:Math (моцна разрэджаны газ) ураўненне Ван-дэр-Ваальса пераходзіць ва ўраўненне стану ідэальнага газу.

Ураўненне Ван-дэр-Ваальса для адвольнай масы рэальнага газу, які мае малярная масу $\mu$,

$(p+\frac{M^2}{{\mu }^2}\frac{a}{V^2})(V-\frac{M}{\mu }b)=\frac{M}{\mu }RT$.

Гэта раўнанне справядліва для не вельмі моцна сціснутых газаў. Для моцна зрэджаных газаў $V_{\mu }\gg b$ , $p^{*}\ll p$ і ўраўнанне Ван-дэр-Ваальсане адрозніваецца ад ураўнення Мендзялеева - Клапейрона.

$p^{*}-$ папраўка Ван-дэр-Ваальса, абумоўленая дзеяннем сіл узаемнага прыцягнення і называецца унутраным ціскам. Унутраны ціск $p^{*}$зваротна прапарцыйна квадрату аб'ёму $V_{\mu }$ пасудзіны, у якім знаходзіцца моль газу,

$p^{*}=\frac{a}{V_{\mu }^2}$,

дзе $a$ - каэфіцыент Ван дэр Ваальса, які залежыць ад хімічнай прыроды газу.

Гл. таксама

• Ураўненне Клапейрона—Мендзялеева
• Рэальны газ

Літаратура

• Шаблон:Крыніцы/БелЭн С. 502.
• Яворский Б.М. и Детлаф А.А Справочник по физике: 2-е изд., перераб. - М. Главная редакция физико-математической литературы. 1985, - 512 с.