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.     

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...     

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．     

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．     

从气体吸附率看范德瓦耳斯气体模型的局限性

利用占据数方法和正则系综理论分别求出了费米气体、玻色气体和范德瓦耳斯气体的化学势,比较了这三种气体与理想气体吸附率的差异.指出:费米气体的吸附率高于理想气体,玻色气体则低于理想气体.存在一个临界温度,高于此温度,用范德瓦耳斯气体描述费米气体不如理想气体模型;低于此温度,用范德瓦耳斯气体描述玻色气体不如理想气体模型.     

范德瓦耳斯气体体积修正的新计算方法

范德瓦耳斯方程能够较好地描述实际气体的热力学过程,方程中的参数b是因实际气体分子的体积而引入的修正量.本文通过考察分子之间的相互碰撞事件,计算得到了范德瓦耳斯气体体积的修正值,约等于1 mol气体所有分子体积总和的4倍,结果与其他方法得到的结果一致.这是一种新的计算思路和方法.     

试论范德瓦耳斯气体

物理学中的范德瓦耳斯体积改正量b不应当是分子体积总和b1的4倍。分子的自由活动空间不仅与分子体积总和、分子处于最紧密状态时的间隙有关,还与分子本身的运动有关。研究的结论是体积改正量b为分子体积总和b1的2.7倍。     

气体分子平均自由程公式的历史回顾和新的推论

一气体分子平均自由程是热学中的一个重要概念,现行普通物理教材中有关气体的一些物理常数,如声速、粘滞系数、导热系数、扩散系数等,都和分子平均自由程有直接关系.气体分子平均自由程最早是1858年克劳修斯引入的,现在常用的克劳修斯平均自由程公式为式中d为分子的有效直径,n_0为单位体积内的分子数.1859年麦克斯韦导出了气体分子的速度分布公式,考虑了分子的速度分布因素后,将平均自由程公式修改为,l称为麦克斯韦平均自由程.1873年范德瓦耳斯在研究实际气体的状态方程时,为引入体积改正数b,曾提出分子平均自由程应为比麦克斯韦的平均自由…     

范德瓦耳斯和他的状态方程

在物理学发展史上，范德瓦耳斯对气—液流体系统做了开创性的研究工作，建立了人类历史上第一个既能反映气、液各相性质，又能描述相交和临界现象的状态方程。范德瓦耳斯的理论成就和研究方法对热力学、统计力学和低温物理学的发展产生了重要而深远的影响。文章系统探讨了范德瓦耳斯方程产生的历史背景、科学意义和局限性，讨论了范德瓦耳斯的理论和方法对当代物理学的启发意义。     

范德瓦耳斯气体与热力学第三定律不相容

指出范德瓦耳斯气体与经典理想气体一样,也与热力学第三定律不相容．由此指明了考虑了粒子间相互作用的经典体系,仍与热力学第三定律不相容．     

高密度氩气的原子间相互作用与状态方程

本文从高密度气体的原子间相互作用出发进行思考,在修改范德瓦耳方程的基础上,提出了一种新的适用于高密度气体的状态方程,并用以对氩气临界区的等温压缩线进行计算,结果与实验值很符合.     

高密度氢气的分子间相互作用与状态方程

本文从高密度氢气的分子间相互作用出发进行分析,在修改范德瓦耳方程的基础上,提出了一种新的适用于高密度氢气的状态方程,并用来系统地计算了氢气在临界区的等温压缩线.在缺乏实验数据的情况下,这些理论计算结果很有用.     

范德瓦耳斯气体直线过程的若干讨论

首先对各种范德瓦耳斯气体在同一条确定直线过程中的温度转换点和吸放热转换点进行求解,随后绘制出温度以及吸放热特性对斜率和体积的依赖关系三维图,最终找到了影响温度和吸放热转换点的因素.     

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     

范德瓦耳斯（Van der Waals，Johannes Diederik 1837-1923）荷兰物理学家（Physicist，Netherlands）

1873年范德瓦尔斯的论文《论液态和气态的连续性》首次引起人们的注意，并为此而获得了博士学位。他认识到假定气体分子体积为零，且分子之间不存在引力，则理想气体定律就能从气体运动论导出。但考虑到上述假定均不真实，1881年给这个定律引入表示分子的大小和引力两个参量，得出一个更准确的公式。由于这些参量对每一种气体都不同，他继续研究而得出一个对所有物质都适用的方程。     

范德瓦耳斯分子K39Xe129中的自旋-转动对自旋交换耦合常数之比的确定

光泵的方法被用来确定K³⁹Xe¹²⁹范德瓦耳斯分子中的自旋-转动耦合常数对自旋交换耦合常数的比值X。详细地讨论了这些测量理论。得到比值X=γN/α=4.8(1)。 关键词：     

二维材料的新奇物理及异质结的能带调控

以石墨烯为代表的层状材料具备显著区别于三维材料的新奇物理特性。更为重要的是,原子级平整的二维材料使得科学家们可以将不同的二维材料通过堆垛或者把相同的二维材料通过堆垛加扭转构成范德瓦耳斯异质结。通过层间耦合作用,可对异质结的能带结构和物理性质进行有效调控,从而衍生出单个二维材料所不具备的新奇物性。范德瓦耳斯异质结的能带调控极大地拓宽了二维材料的科学研究和应用前景。     

六方氮化硼层间气泡制备与压强研究

六方氮化硼(h-BN)具有六角网状晶格结构和高化学机械稳定性,可以用来封装气体并长期保持稳定,适合用作新型信息器件及微纳机电器件的衬底材料,具有巨大的应用前景.近期,科研人员发现氢原子可以无损穿透多层h-BN,在层间形成气泡,可用作微纳机电器件.本文研究了氢等离子体处理时间对h-BN气泡尺寸的影响.发现随着处理时间的延长,气泡尺寸整体变大且分布密集程度会降低.原子力显微镜的测量发现所制备的h-BN气泡具有相似的形貌特征,该特征与h-BN的杨氏模量和层间范德瓦耳斯作用相关.此外,发现微米尺寸气泡的内部压强约为1—2 MPa,纳米尺寸气泡的内部压强可达到GPa量级.     

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.     

应用偏心因子和构形因子预测化合物的聚集活性参量

基于范德瓦耳斯流体的分子聚集模型,应用统计热力学方法导出分子聚集型状态方程。然后,应用两个特性因子一偏心因子（ω）和构形因子（ζ）预测在对比温度Tr=0.7下的化合物的聚集参数（3C＊）0。该预测数据表明,（3C＊）0。能反映物质的决定分子的聚集行为的结构特性。总的来说,这些数据对我们在基础理论研究方面是有很大意义的。