Page 164 - 4399

13 РЕАЛЬНІ ГАЗИ. ВЛАСТИВОСТІ РІДИН І ТВЕРДИХ
ТІЛ. ФАЗОВІ ПЕРЕХОДИ

13.1 Реальні гази. Рівняння Ван-дер- Ваальса

Поведінка реальних газів описується рівнянням
Клапейрона-Менделєєва тільки за низьких тисків і досить
високих температур. При збільшенні тиску і зменшенні
температури розбіжності між теорією і експериментом стають
досить значними.
У першому наближенні молекули реального газу можна
розглядати як тверді кульки діаметром d, між якими існують
тільки сили взаємного притягання. У той самий час,
враховуючи кінцеві розміри молекул, не слід відкидати
можливості виникнення між молекулами відштовхування.
Таку модель газу прийняв Ван-дер-Ваальс, яка дозволила
йому одержати рівняння, яке описує поведінку реального газу
більш точно, ніж рівняння Клапейрона-Менделєєва. Ван-дер-
Ваальс взяв за основу рівняння Клапейрона-Менделєєва, для
одного моля газу, але ввів у нього
дві поправки. По-перше, він
врахував, що об’єм для вільного
руху молекул менший від
геометричного об’єму посудини V 0

на величину b. Величина b рівна
тій частині об’єму посудини, яку
Рисунок 13.1 - Різне зайняли б молекули одного моля,
розміщення молекул якщо віддалі між їх центрами
стали б рівним d, тобто їх
ефективному діаметру. Можна
показати, що поправка в чотири рази більша за власний об’єм
всіх N молекул моля газу. Отже, в рівнянні замість об’єму V 0
слід брати об’єм V   b де V 0 − об’єм моля газу. Друга
0

163