Составители:
Рубрика:
4
Поправку
2
M
V
a
называют внутренним или молекулярным давлением
(p
i
). Она учитывает притяжение молекул, которое должно приводить к
уменьшению давления газа. Это уменьшение давления газа обусловлено тем,
что на каждую молекулу, находящуюся у стенки сосуда, действует сила,
вызванная притяжением со стороны молекул пристеночного слоя газа,
которая направлена внутрь сосуда. В грубом приближении эта сила
пропорциональна числу молекул в единице объема n=N/V, т.е. плотности
газа. Учитывая, что давление само пропорционально плотности, получаем,
что эффект уменьшения давления будет пропорционален квадрату
плотности. Таким образом,
=
2
M
i
V
a
p . Для плотных газов более
существенное влияние оказывают силы отталкивания, а для разреженного –
силы притяжения.
Воображаемый газ, строго следующий уравнению Ван-дер-Ваальса,
называется газом Ван-дер-Ваальса, или ван-дер-ваальсовским. Важно
подчеркнуть, что реальные газы следуют уравнению Ван-дер-Ваальса лишь
приближенно.
Взаимодействие молекул удобно характеризовать потенциальной
энергией взаимодействия U(r), как функцией расстояния r между центрами
сблизившихся молекул (часто называемой потенциалом межмолекулярного
взаимодействия или просто межмолекулярным потенциалом).
Какой-либо универсальной формулы для U(r), пригодной для всех
молекул, не существует. Обычно потенциал межмолекулярного
взаимодействия берется в виде:
mn
r
a
r
a
rU
21
−=)( (5)
Постоянные a
1
, a
2
, n, m подбираются из требований наилучшей
аппроксимации реального потенциала. Для неполярных молекул достаточно
хорошим приближением является n = 6; m = 12, при этом значения a
1
и a
2
уточняются для конкретных молекул. Полученное выражение для
потенциальной энергии принято называть потенциалом Леннарда-Джонса:
6
2
12
1
r
a
r
a
rU −=)( (5*)
Первый член в уравнениях (5) и (5*) соответствует силам
отталкивания, второй – силам притяжения;
7
2
13
1
r
a
r
a
r
U
F −=
∂
∂
−= (6)
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- …
- следующая ›
- последняя »
