ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
38
Однако результат превзошел ожидания. Полученное Ван-дер-Ваальсом
уравнение в известной мере описывает и состояния жидкости, и состояния
ненасыщенного пара, и двухфазные состояния жидкость – насыщенный
пар, и газообразные состояния. Уравнение предсказало и критическое со-
стояние вещества.
Остановимся вначале на идее получения уравнения. Для одного моля
идеального газа уравнение состояния
.RTpV =
µ
(25.6)
Здесь
µ
V
– молярный объем газа.
Учтем наличие сил отталкивания между молекулами введением по-
нятия эффективного диаметра молекулы (рис. 25.3):
rd
эф
2
=
, где r – ра-
диус действия сил отталкивания. Две молекулы при «столкновении» могут
сблизиться лишь на расстояние
эф
d
.
Тогда в сфере
3
3
4
эф
dV
π=
не смогут оказаться другие
молекулы. В итоге на одну молекулу в газе приходит-
ся объем
3
1
6
4
эф
dV
π=
. На все молекулы в одном моль
газа придется объем
AiAэфA
NVNdVNV 4
6
4
3
10
===π .
Здесь
3
6
1
эфi
dV π= – «собственный» объем молекулы.
Для данного вещества
0
V
представляет собой кон-
станту. Этот объем недоступен для движения мо-
лекул. Обозначив его через «b », получаем первую
поправку Ван-дер-Ваальса и промежуточное
уравнение
(
)
RTbVp =−
µ
. (25.7)
Чтобы учесть наличие сил притяжения между молекулами, необхо-
димо ввести поправку в давление, ибо действие этих сил эквивалентно
внешнему давлению (результат один – уменьшение объема). Ван-дер-
Ваальс ввел понятие внутреннего давления
i
p
и на основе энергетических
соображений нашел для него выражение
2
µ
V
a
P
i
=
. (25.8)
Рис. 25.3. Объем парного
«столкновения» молекул
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 37
- 38
- 39
- 40
- 41
- …
- следующая ›
- последняя »
