玻尔兹曼因子方法 打开了精确计算分子相互作用特性的大门

范德瓦耳斯方法只考虑了分子之间的吸引力, 未考虑排斥力, 所以范德瓦耳斯方程与实际气体并不十 分符合. 玻尔兹曼因子方法既包含了分子之间的吸引力, 也包含了相邻分子之间的排斥力, 巧妙地克服了“ 统计物理 学处理互作用粒子系统所遇到的困难” , 所以由玻尔兹曼因子方法推导出来的实际气体玻尔兹曼因子方程, 不仅与 传统基础知识一脉相承, 涵盖了理想气体物态方程、 范德瓦耳斯方程与维里方程, 而且真正打开了在定量上精确计 算分子相互作用特性的大门, 实现了精确计算摩尔表面自由能及其相关物理量的目标; 较好地解决了范德瓦耳斯方 程所存在的公认缺陷问题     

关于范德瓦耳斯方程中b的一种简单估算方法

本文用分子的刚球模型给出计算分子“平均自由活动空间”的简单方法，推算出范德瓦耳斯方程中ｂ的数值是 １摩尔气体分子本身总体积的 ４倍．物理图象较清楚、在教学中易被接受和理解．     

范德瓦耳斯方程压强修正项的定量推导与改进

范德瓦耳斯方程压强修正项的定量推导与改进唐郁生（玉林地区教育学院广西玉林５３７０００）１引言学过热学的人都知道，１ｍｏｌ气体的范德瓦耳斯方程为（ｒ＋ａｖ２）（ｖ－ｂ）＝ＲＴ（１）它考虑到分子具有体积，分子间又具有引力，对理想气体状态方程的压强和体积...     

由余函数的特性函数求范德瓦耳斯气体的热力学性质

本文以范德瓦耳斯气体为例，介绍由热力学余函数的特性函数内压能来计算实际气体的热力学余函数和热力学性质．并指出这方法是一种既简便又有效的计算热力学函数的方法．     

理想气体和范氏气体压强的讨论

1引言 理想气体是一个近似模型,它忽略了分子的体积(更确切地讲,也就是分子间的斥力)和分子间的引力,模型中的分子被看成了没有体积的质点.如果气体所占的体积为V,那么V也就是每个分子可以自由活动的空间.如果把分子看作有一定体积的刚球,则每个分子能自由活动的空间就不再等于V.范德瓦耳斯就是将气体分子看成有一定体积的刚球,将理想气体状态方程加以修正,得出了范德瓦耳斯(简称范氏)气体状态方程.     

节流过程中的致冷与致热分析

在真实气体物态方程中,压强和体积的修正项导致了节流过程的致冷和致热．通过对范德瓦耳斯方程的分解,从理论上得到了压强的修正项导致气体致冷,体积的修正项导致气体致热的结论．结合节流过程,从实验角度进一步分析了致冷和致热的物理原因．最后,从真实气体分子相互作用势的角度出发,探讨了分子间的吸引作用导致气体致冷的机理．     

两种非理想气体为工质的可逆奥托循环的效率

分别以范德瓦耳斯气体和昂尼斯气体为工质计算奥托循环的效率.     

范德瓦耳斯方程中的b和斥压强

普通物理中讨论范德瓦耳斯方程时,从气体分子的刚球引力模型出发,考虑了实际气体分子的体积引入了改正量b。同时认为确切地讲,b是分子间斥力所引起。[1]但是,究竟改正量b和分子间斥力有什么关系,则没有说明。本文从分子的刚球引力模型出发定量的讨论了b和分子间斥力引起的压强的关系,并导出范德瓦耳斯方程。证明范氏方程中的b约等于一摩尔气体分子体积的四倍。最后用刚球引力模型对范氏气体的内能作了说明。 (一)从一个思考题谈起[2] 题目:在讨论理想气体的压强时,设想在气体内取一小截面 dA,则两边气体通过截面 dA互施压力,试从分子运动论…     

分子间的吸引相互作用对实际气体等温线的影响

对范德瓦耳斯方程吸引项修正后, 分析了两种经验状态方程的等温线, 并与范德瓦耳斯方程作了比较     

理想斯特林热机循环原理及其效率的计算和实际工作效率的简单讨论

本文首先从热机效率的基本公式出发,阐述理想斯特林热机的工作原理,从中看到斯特林热机独特的工程设计对效率计算的影响,使其效率达到理想卡诺循环效率;其次给出实际斯特林热机工作时的热损耗的来源分析;最后结合有关论文的结论,给出工质为范德瓦耳斯气体时的效率与体积比的关联.     

实际气体分子间吸引相互作用对Cp,m-CV,m的影响

在考虑温度对分子间吸引相互作用影响的前提下,对Cp,m-CV,m的值做了理论分析,并与实验值和引力项中没有考虑温度因子时的范德瓦耳斯方程的修正值做了比较.     

A mechanical approach to one-dimensional interacting gas

Derivations of the van der Waals equation typically use standard recipes involving ensemble averages of statistical mechanics. In this work, we study a box of weakly interacting gas particles in one-dimension by explicitly incorporating the mechanical point of view. This has the merit that it not only reproduces the van der Waals equation but also tells us some extra interesting physics not immediately clear from a pure statistical mechanical approach. For example, we show that the traditional handwaving argument leading to van der Waals equation requires closer scrutiny if it is to get things right.     

Influence of the chain length of long molecules on the equation of state in binary gas-liquid mixtures

The simple Flory-Huggins model can be combined with the lattice gas as was done by Tompa and others. Here the same method is used to obtain the van der Waals equation of state for a binary gas-liquid system containing a solute consisting of segmented molecules. The simplified equation of state developed here is useful for the study of the critical properties of such systems, in particular, the dependence of the various parameters on the chain length of the molecules.     

The special features of heat transfer in a supercritical fluid: Mathematical and physical modeling results

The special features of heat transfer in a supercritical fluid were considered for the example of two problems, those of Rayleigh-Bénard convection in a horizontal layer heated from below and nonstationary heat transfer in a closed volume with heated boundaries. Isentropic equilibrium of a compressible medium that obeyed the van der Waals equation of state was studied. The calculation results were generalized, and the special features of convective heat transfer in a supercritical fluid beyond the stability threshold of hydrostatic equilibrium were discussed. The results of numerical and experimental studies of the relaxation of density and temperature nonuniformities as the temperature of volume walls changed were presented. The calculations were performed using the complete system of Navier-Stokes equations and the equation of state of an ideal or van der Waals gas.     

Roe Linearization for the van der Waals Gas

An extension of the Roe linearization method to nonideal gases is described and applied to the particular case of the van der Waals gas. A supplementary relation connecting the thermodynamic variables is introduced to decouple the evaluation of the intermediate velocity and total specific enthalpy from the determination of the intermediate density, needed in the Jacobian matrix of the linearization due to the general thermodynamic character of the gas. The density value is obtained by solving the supplementary equation, which involves the Roe average of velocity and enthalpy, and that in the case of the polytropic van der Waals gas is a third-order algebraic equation. Numerical results are shown including classical and nonclassical behaviour in one-dimensional shock tube problems.     

范德瓦耳斯气液状态方程纵横谈

首先强调了范氏方程是气液系统的状态方程,范氏方程可以很好地说明物质气态和液态的相互转变．分析了焦-汤效应,简述了气体的液化与低温的获得．     

超声珩磨区实际气体的单空泡动力学分析

为进一步揭示功率超声振动的珩磨机理,以珩磨液为工作介质,研究了功率超声珩磨环境中实际气体的单空泡动力学特性。基于Rayleigh-Plesset方程,应用实际气体绝热方程和范德瓦尔斯方程对其进行了修正,建立了功率超声珩磨环境中实际气体的单空泡动力学方程以及实际气体单空泡共振频率方程。并运用4~5阶RungeKutta法模拟了不同超声条件(声压幅值、空泡初始半径、振动频率)对泡壁的运动以及运动速度的影响。结果表明:较高的声压幅值,空泡理论共振半径R'0与初始半径R0的比值为102数量级以及较低的超声频率有利于超声珩磨磨削区空化效应的发生。     

Some comments on the thermodynamics of sonoluminescence--a personal view

The path of the gas in a sonoluminescent bubble must enclose an area in a P-V plot if the gas itself emits photons. Thermodynamic analysis thus delineates the playing field that may enable us to distinguish liquid-phase emissions from gas-phase emissions. The apparent importance of the van der Waals a (which parameterizes mean-square induced dipole attractions) in light intensity supports collision-induced emission as a likely mechanism. The suggested emitting object, containing 10(10) molecules in picosecond-long van der Waals contact, is novel, being neither plasma, gas, liquid nor blackbody. The bubble pursues a unique thermodynamic path.     

论范德瓦尔斯a和b参数与温度的关系

范德瓦尔斯方程中a、b参数是否与温度相关,不但不同文献中的说法互不相同,而且有同一文献前后的结论相互矛盾.本文分析了这个令人迷惑的问题.在热力学中a和b参量被处理为与温度无关,它仅仅在临界点附近有效并可以把范德瓦尔斯方程表述为对应态定律;在更加广泛的温度区间a、b参量和温度有关,但是范德瓦尔斯方程却丧失了其独特性.统计物理文献把a和b参量处理成为位力展开的一种拟合方程,发现一般情况下两个参数都依赖于温度,仅仅在特殊情况下和温度无关,以说明对应态定律成立的条件.热力学和统计物理关于a和b参量是否依赖于温度相互矛盾的表述,源于这两个理论中范德瓦尔斯状态方程适用范围不同.