什么是范德瓦尔斯力本人天资愚钝请尽量详细地通俗易懂地说明

Question

什么是范德瓦尔斯力
本人天资愚钝 请尽量详细地通俗易懂地说明

Answer 1

范德华方程是范德瓦耳斯方程的另一种翻译,简称范氏方程,是荷兰物理学家范德瓦耳斯（van der Waals,又译“范德华”、“凡德瓦耳”）于1873年提出的一种实际气体状态方程.范氏方程是对理想气体状态方程的一种改进,特点在于将被理想气体模型所忽略的的气体分子自身大小和分子之间的相互作用力考虑进来,以便更好地描述气体的宏观物理性质.范德华方程式具体形式为
式中 p 为气体的压强 a' 为度量分子间重力的唯象参数 b' 为单个分子本身包含的体积 v 为每个分子平均占有的空间大小（即气体的体积除以总分子数量）; k 为波兹曼常数 T 绝对温度 在第二个方程式里 V 为总体积 a 为度量分子间重力的参数 b 为1摩尔分子本身包含的体积之和 b = NAb',R 为普适气体常数 NA 为阿伏加德罗常数.下表列出了部分气体的a,b 的值 气体种类 a [kPa (dm³/mol)²] b [dm³]
氦气(He) 3.45 0.024
氢气(H2) 24.32 0.027
氮气(N2) 141.86 0.039
氧气(O2) 137.80 0.032
二氧化碳(CO2) 364.77 0.043
水蒸气(H2O) 557.29 0.031
范德华方程常用的形式(N=摩尔数) 在一般形式的范氏方程中,常数a和b 因气体/流体种类而异,但我们可以通过改变方程的形式,得到一种适用于所有气体/流体的普适形式.按照下面的方式定义约减变量（亦称折合变量,就是把变量转换成其无量纲形式）,其中下标R 表示约减变量,下标C 表示原变量的临界值：pR=p/pC,vR=v/vC,Tr=T/Tc式中pC=a/27b2,vC=3b,kTc=8a/27b 用约减变量代替原变量,范氏方程形式变为如图所示
这就是范氏方程的不变形式,即这一形式不会因应用流体种类改变而改变.上述方程的不变性质亦称对应态原理.