Врахування притягання молекулДія сил притягання між молекулами реального газу приводить до появи додаткового тиску на газ, що називається внутрішнім тиском. Для обчислення значення поправки розглянемо молярний об’єм газу (рис. 90), в якому подумки виділимо площину – стінку, по обидві сторони якої знаходиться газ. Сила f, що діє в бік стінки на одну молекулу, що знаходиться перед стінкою, пропорційна до тиску n молекул в одиниці об’єму, що знаходиться за стінкою: . Увесь додатковий тиск , що діє на газ і на виділену в ньому стінку, пропорційний до сили f, що діє на одну молекулу в бік стінки, і числу молекул в одиниці об’єму перед стінкою, тобто n: . Оскільки , то . Рівняння стану реальних газів можна отримати, якщо в рівняння Клапейрона-Менделєєва ввести поправки, які зв’язані з врахуванням власного об’єму молекул і сил притягання молекул. Тоді рівняння стану набере вигляду: . Це рівняння має назву рівняння Ван-дер-Ваальса: . Для довільної маси m газу . a і b – сталі для кожного газу величини, що визначаються дослідно (записуються рівняння Ван-дер-Ваальса для двох відомих з досліду станів газу і розв’язуються відносно a і b). Виводячи рівняння Ван-дер-Ваальса, було допущено ряд спрощень, тому воно досить наближене. При малих тисках p і високих температурах T об’єм стає великим і , і рівняння Ван-дер-Ваальса в даному випадку збігається з рівнянням Клапейрона-Менделєєва.
|