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…     

范德瓦耳斯方程的前前后后

一、历史的回顾 范德瓦耳斯方程是1873年提出的,它在分子运动理论的发展史上是重要的一页.在他之前,分子运动论经历了三个阶段. 第一个阶段是十七世纪,意大利的托里拆利(E.Torricelli, 1608—1647)研究了大气压,获得托里拆利真空.法国的巴斯卡(B.Pascal,1623──1662)研究了流体坛强的性质,建立了有关的定律.在实验的基础上逐渐形成了朴素的动力学概念.这个阶段的代表人物是波义耳(Robert Boyle,英, 1627-1691). 1658年他的助手虎克(Robert Hooke,英,1635—1703)帮他做了一台精致的抽气机,波义耳用它做了一系列关于空气压强和稀薄空气的…     

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。     

重力场中的范德瓦耳斯气体

将地球大气近似为重力场中的范德瓦耳斯气体,在绝热过程近似下导出了大气温度、压强随高度的分布,并与理想气体近似结果进行了比较分析.     

范德瓦耳斯系数的理论计算

用原子间的长程色散力Pad啨近似计算范德瓦耳斯系数 ,结果比用半经典方法获得的值好     

范德瓦耳斯气体与焦耳-汤姆孙效应

大体说来,仅当密度很小时,气体才近似地遵守理想气体定律(主要有两个,卽理想气体状态方程和焦耳定律,它们是彼此独立的)。从微观上看,当气体密度不很小时,理想气体定律发生偏差的原因可归结为分子间有相互作用力(质心间距离较近时相吸,距离甚近时相斥),因此,真实气体性质的研究,不仅有重大实际意     

范德瓦耳斯体系中的量子层电子学

范德瓦耳斯体系中层间耦合的存在使电子波函数扩展分布在各层上,使得空间离散的层自由度成为量子力学自由度.层自由度与电子质心自由度的耦合塑造了动量空间中非平庸的层赝自旋结构,导致丰富的量子几何性质.这些性质为晶格失配的范德瓦耳斯体系所独有,引起各种新颖的输运和光学效应,线性和非线性响应,并为多种器件应用提供新思路,成为量子层电子学研究的前沿课题.本文简要评述了这一范德瓦耳斯材料体系中的新兴研究方向,并结合量子层电子学与非线性电子学、转角电子学、手征电子学等新领域的交叉,对未来一段时间的发展进行展望.     

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.     

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．     

范德瓦耳斯气体与焦耳-湯姆孙效应

大体说来,仅当密度很小时,气体才近似地遵守理想气体定律(主要有两个,即理想气体状态方程和焦耳定律,它们是彼此独立的).从微观上看,当气体密度不很小时,理想气体定律发生偏差的原因可归结为分子间有相互作用力(质心间距离较近时相吸,距离甚近时相斥).     

非对称陀螺分子间的范德瓦耳斯引力问题

本文对于非对称陀螺分子的范德瓦耳斯引力,作了透彻的全面的处理,得到了极矩作用力、诱导作用力、色散作用力和三离子作用力的包括全部高极矩作用项的完整表示式。     

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。     

对范德瓦耳斯等温线上存在的亚稳性质的讨论

本文用热力学理论，论证了范氏等温线上某些态的亚稳性质。     

酞菁铜与MoS_2(0001)范德瓦耳斯异质结研究

利用光电子能谱、原子力显微镜以及低能电子衍射等表面研究手段系统研究了真空沉积生长的酞菁铜薄膜与衬底MoS2(0001)之间的范德瓦耳斯异质结界面电子结构和几何结构.角分辨光电子能谱清楚地再现了MoS2(0001)衬底在Γ点附近的能带结构.低能电子衍射结果表明,CuPc薄膜在MoS2(0001)表面沿着衬底表面[11ˉ20],[1ˉ210]和[ˉ2110]三个晶向有序生长,反映了衬底对CuPc的影响.原子力显微镜结果表明,CuPc在MoS2衬底上遵循层状-岛状生长模式:在低生长厚度下(单层薄膜厚度约为0.3 nm),CuPc分子平面平行于MoS2表面上形成均匀连续的薄膜;在较高的沉积厚度下,CuPc沿衬底晶向形成棒状晶粒,表现出明显的各向异性.光电子能谱显示界面偶极层为0.07 eV,而且能谱在膜厚1.2 nm饱和,揭示了酞菁铜与MoS2(0001)范德瓦耳斯异质结的能级结构.     

以范德瓦耳斯气体为工质的3种热机循环效率

利用热力学的普遍理论推导了范德瓦尔斯气体热力学函数的表达式,再求出绝热过程和3种等值过程中功和热量的表达式.在此基础上,研究了斯特林循环、奥拓循环和狄塞尔循环的功和效率,并计算和分析了3种循环效率随各种参量变化的关系.     

二维平面和范德瓦耳斯异质结的可控制备与光电应用

自石墨烯被发现以来,二维材料因其优异的特性获得了持续且深入的探索与发展,以石墨烯、六方氮化硼、过渡金属硫化物、黑磷等为代表的二维材料相关研究层出不穷.随着二维新材料制备与应用探索的不断发展,单一材料性能的不足逐渐凸显,研究者们开始考虑采用平面拼接和层间堆垛所产生的协同效应来弥补单一材料的不足,甚至获得一些新的性能.利用二维材料晶格结构的匹配构建异质结,实现特定的功能化,或利用范德瓦耳斯力进行堆垛,将不同二维材料排列组合,从而在体系里引入新的自由度,为二维材料的性质研究和实际应用打开了新的窗口.本文从原子制造角度,介绍了二维平面和范德瓦耳斯异质结材料的可控制备和光电应用.首先简要介绍了应用于异质结制备的常见二维材料的分类及异质结的相关概念,然后从原理上分类列举了常用的表征方法,随后介绍了平面和垂直异质结的制备方法,并对其光电性质及器件应用做了简要介绍.最后,对领域内存在的问题进行了讨论,对未来发展方向做出了展望.