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物理化学
1.5.4.2 二、范德华方程式(Van der Waals Equation)
二、范德华方程式(Van der Waals Equation)

描述实际气体的状态方程式目前已提出数百种之多。这些状态方程式分为两类,一类是纯经验公式;另一类则是在考虑分子大小、分子间作用力等因素的基础上提出的半经验式。其中最著名的是Van der Waals方程式,它对理想气体状态方程修正的思想比较直观,初学者易于接受。方程式对中压气体有一定准确性,因此介绍它。

在理想气体公式中引入以上两个修正项,即得Van der Waals方程式。对物质的量为1 mol的气体来说,其形式为

式中a、 b是物质的特性常数,称为范德华常数,常见气体的范德华常数见表1—4。

表1—4 某些气体的范德华常数

范德华方程式用来计算T或p还比较方便,若计算V,则需解三次方程式。一般来说,它比理想气体公式更接近实际气体的行为,但仍为一个近似公式,其准确程度随不同气体而异,也与测定参数a、 b时的p、 V、 T条件有关。它的一个明显不足之处是没有考虑对温度的修正。事实是温度愈低,它与实验结果符合的程度愈低。通常范德华方程适用于中压范围,在高压下就不能令人满意。