Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса

Газ, потенциальной энергией взаимодействия между молекулами которого нельзя пренебречь, называется реальным.

Уравнение состояния идеального газа (уравнение Клапейрона – Менделеева) для одного моля имеет вид

.

Для реального газа Ван дер Вальс дополнил это уравнение поправками, учитывающими собственный объем молекул (b) и силы межмолекулярного взаимодействия (притяжения), создающие дополнительное давление на газ (p’ = a/V_m ²).

Уравнение Ван дер Ваальса (уравнение состояния реального газа) для одного моля реального газа

.

a, b – постоянные Ван дер Вальса (b - суммарный объем всех молекул газа).

Для n молей газа, занимающих объем V, учитывая что V_m = V / n, у равнение Ван дер Вальса имеет вид

Внутренняя энергия одного моля реального газа U_m складывается из кинетической энергии движения частиц (U_m^’ = C_VT, такой же как и идеального газа) и потенциальной энергии взаимодействия молекул газа (U_m^’’ =ò p’dV_m ò a/V_m ² dV_m = -a/V_m).

для одного моля газа,

для n молей газа.

33. Давление газа на стенку. Основное уравнение молекулярно- кинетической теории идеальных газов