Ван-дер-Ваальса уравнение

Ван-дер-Ва́альса уравнение

Одно из первых уравнений состояния реального газа, предложенное голландским физиком Я. Д. Ван-дер-Ваальсом (1873):

Здесь: р — давление газа; Т — его температура; V̅ — объём одного моля вещества; R — универсальная Газовая постоянная; а и b — константы, учитывающие отклонение свойств реального газа от свойств идеального. Член , имеющий размерность давления, учитывает притяжение между молекулами газа за счёт ван-дер-ваальсовых сил (см. Межмолекулярное взаимодействие). Константа b является поправкой на собственный объём молекул газа и учитывает отталкивание молекул на близких расстояниях. Константы а и b обычно определяются из экспериментальных данных. При больших V̅ можно пренебречь обеими поправками и В. у. переходит в уравнение состояния идеального газа (см. Клапейрона уравнение).

В. у. является приближённым и количественно описывает свойства реальных газов лишь в области высоких температур и низких давлений. Однако качественно оно позволяет описывать поведение газа при высоких давлениях, конденсацию газа в жидкость и Критическое состояние (см. также Уравнение состояния).

На рис. изображено семейство изотерм (кривых зависимости р от V̅ при постоянной температуре), рассчитанных по В. у. Это уравнение, кубическое относительно V̅, имеет три корня. При низких температурах все три корня — действительные, а выше определённой температуры Тк, называемой критической, остаётся лишь один действительный корень. Физически это означает, что при Т > Т_к вещество может находиться лишь в одном (газообразном) состоянии, а ниже Т_к — в трёх состояниях (двух стабильных — жидком , то можно получить так называемое приведённое В. у., которое является универсальным, то есть не зависит от индивидуальных свойств вещества.

Лит.: Штрауф Е. А., Молекулярная физика, Л. — М., 1949; 3оммерфельд А., Термодинамика и статистическая физика, пер. с нем., М., 1955: Вукалович М. П. и Новиков И. И., Уравнение состояния реальных газов, М. — Л., 1948.

А. А. Лопаткин.

Диаграмма состояния вещества в координатах объем — давление ( , p): Т₁, Т₂, Т₃, Т_к — изотермы, рассчитаные по уравнению Ван-дер-Ваальса; К — критическая точка. Линия dke («спинодаль») очерчивает область неустойчивых состояний.

Значения в других словарях

1. ВАН-ДЕР-ВААЛЬСА УРАВНЕНИЕ — Одно из первых уравнений состояния реального газа. Предложено в 1873 голл. физиком Я. Д. Ван-дер-Ваальсом (J. D. van der Waals). Для моля газа, имеющего объём V при темп-ре Т и давлении р, имеет вид: (p+a/V2)(V-b)=RT...  Физический энциклопедический словарь
2. Ван-дер-Ваальса уравнение — ВАН-ДЕР-ВААЛЬСА УРАВНЕНИЕ уравнение состояния реального газа. Для n молей газа, имеющего объем V при температуре Т и давлении р. имеет вид: где R — газовая постоянная, а и b-постоянные Ван-дер-Ваальса, характерные для данного вещества.  Химическая энциклопедия
3. ВАН-ДЕР-ВААЛЬСА УРАВНЕНИЕ — ВАН-ДЕР-ВААЛЬСА УРАВНЕНИЕ — предложенное Й. Д. Ван-дер-Ваальсом (1873) — уравнение состояния реального газа, учитывающее конечность объема молекул и наличие межмолекулярных сил притяжения; для одного моля имеет вид: (p+a/V2)(V-b) V = RT,где...  Большой энциклопедический словарь