Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса

Поведение реальных газов хорошо удовлетворяет модели идеального газа при уравнении Менделеева-Клапейрона только при малых плотностях. Малые плотности газа реализуются только при малых давлениях и высоких температурах. С ростом давления при постоянной температуре левая часть уравнения должна оставаться постоянной, однако при давлениях порядка в 100 атмосфер наблюдается заметное отклонение от равенства. Для описания поведения газа в широком интервале давлений и температур записывается уравнение Ван-дер-Ваальса:

где

· — давление,

· — молярный объём,

· — абсолютная температура,

· — универсальная газовая постоянная.

Коэффициенты a и b - есть константы Ван-дер-Ваальса, имеющие разные значения для различных газов.

Анализ формулы показывает, что - есть добавка к внешнему давлению, которое обусловлено взаимным притяжением молекул друг к другу. Их взаимодействие существенно на небольших расстояниях, определяемых R молекулярного действия. = .

Коэффициент «b» определяет объём молекул в сосуде.

Внутренняя энергия 1 моля газа: U = T +

Уравнение Ван-дер-Ваальса представляет собой уравнение третьей степени относительно объёма. Это уравнение имеет три вещественных корня.