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 V пры тэмпературы T і ціску p мае выгляд

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

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

Пры вялікіх V (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 $\mu$,

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

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

• Ван-дэр-Ваальса ўраўненне // Беларуская энцыклапедыя: У 18 т. Т. 3: Беларусы — Варанец / Рэдкал.: Г. П. Пашкоў і інш. — Мн. : БелЭн, 1996. — Т. 3. 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.