Page 165 - 4399
P. 165
поправка зумовлена наявністю сил притягання між
молекулами. Внаслідок швидкого зменшення сил притягання
з віддалю, починаючи з деякої віддалі r м, взаємодією між
молекулами можна знехтувати. Ця величина r м називається
радіусом молекулярної взаємодії. Сферу радіусом r м
називають сферою молекулярної взаємодії. Якщо молекула
міститься в середині газу, то сумарна сила притягання, що діє
на неї з боку інших молекул, рівна нулю. Якщо молекула
розміщена біля стінки посудини на відстані меншій ніж
радіус молекулярної взаємодії, то сумарна сила притягання,
що діє на неї з боку інших газових молекул, напрямлена в
середину газу (рис. 13.1). Сила напрямлена в середину газу,
буде діяти на всі молекули, що лежать поблизу стінки в шарі
товщиною r м.. Число цих молекул пропорціонально
концентрації. З другого боку число молекул, які діють на ці
молекули також пропорціональне концентрації. Отже, сила,
що діє в середину газу на поверхневий шар молекул,
N
пропорційна квадрату концентрації. Але n , де N – число
V
1
молекул, а V – об’єм газу. Тому F ~ n 2 ~ . Ця сила, що діє
V 2
на поверхневий шар, буде створювати додатковий тиск на газ
a
p , де a – константа, так само як і константа b, носить
V 2
назву – поправки Ван–дер–Ваальса. Отже, з урахуванням p,
тиск у газі буде p p де р – зовнішній тиск. Тому рівняння
Клапейрона-Менделєєва для одного моля газу набере
вигляду:
a
p V b RT , (13.1)
2 0
V 0
де, V 0 – об’єм одного моля газу.
164