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范德华方程常数范德华方程常数是描述非理想气体行为的重要参数之一。
它是根据实验数据拟合得到的，可以用来衡量气体分子间的相互作用程度。
范德华方程常数包括范德华吸引常数（a）和范德华斥力常数（b），它们对应了气体分子间的吸引力和斥力。
范德华方程常数的引入是为了修正理想气体方程，使其更加适用于实际气体的行为。
理想气体方程假设气体分子之间没有相互作用，而实际气体分子之间存在吸引力和斥力，因此需要引入修正项。
范德华方程可以写为：P = (nRT)/(V - nb) - a(n/V)^2其中，P表示气体的压强，n表示气体的物质的量，R表示气体常数，T表示气体的温度，V表示气体的体积。
范德华方程常数a和b可以根据实验数据进行拟合得到。
范德华吸引常数a表示气体分子之间的吸引力，它的值越大，吸引力越强。
范德华斥力常数b表示气体分子之间的斥力，它的值越大，斥力越强。
范德华方程常数的值与气体的性质有关。
不同气体的分子间相互作用不同，因此它们的范德华方程常数也不同。
例如，极性分子之间的相互作用较强，其范德华方程常数的值较大；而非极性分子之间的相互作用较弱，其范德华方程常数的值较小。
范德华方程常数的应用非常广泛。
在化学工程领域，它常被用来描述气体的物理性质，如压力、密度、温度等。
在化学反应工程中，范德华方程常数的值可以用来预测气体的行为，从而优化反应条件和改进工艺。
范德华方程常数还可以用来计算气体的偏差因子（压缩因子），从而更准确地描述气体的行为。
偏差因子是实际气体与理想气体之间的差异，它的值与范德华方程常数密切相关。
范德华方程常数是描述气体分子间相互作用的重要参数。
通过引入范德华方程常数，可以修正理想气体方程，使其更适用于实际气体的行为。
范德华方程常数的值与气体的性质有关，不同气体的范德华方程常数不同。
范德华方程常数在化学工程和化学反应工程中有着广泛的应用，可以用来描述气体的物理性质，预测气体的行为，以及计算偏差因子等。
2van der Waals 状态方程及其对科学的贡献19世纪初，在Boyle(玻义耳)、Gay -Lussac(盖-吕萨克)和Avogadro(阿伏伽德罗)等学者的努力下，一个能够描述低密度气体pVT 行为的经验方程pV m ＝RT (2-1)已被确立，式中R 是一个普适的常数，称为摩尔气体常数，V m 为气体的摩尔体积。
但是，要说发展成一个理论，应当归功于德国物理学家R J E Clausius(克劳修斯)，他在1857年首先用气体分子运动论导得了这个方程。
在推导中，他为低密度气体设想了如下微观模型：①气体是大量分子的集合体。
②分子在容器中作无规则运动，它们的运动遵守牛顿运动定律。
③分子本身的大小可以忽略不计。
④除了碰撞外，分子间没有相互作用。
⑤分子间和分子与器壁间的碰撞是弹性碰撞。
显而易见，这是一个十分粗放的理想模型。
完全符合这种模型的气体称为理想气体。
故式（2-1）称为理想气体状态方程。
理想气体状态方程的一个显著特征是：它的等温线总是一些双曲线。
无论温度多么低，压力多么高，都不可能使其液化，故理想气体是一种永久气体。
显然，这与人们的经验很不相符。
经验表明，任何物质都能够气液相变，在一定的温度下都有确定的饱和蒸气压，温度愈高，饱和蒸气压愈大。
然而，这种平衡关系是否会随温度的升高而无限地保持下去呢？这个看似简单的问题，却让不少著名物理学家困惑了近50年，直到1869年才得出了明确的结论。
这归功于英国物理学家T Andrews(安德鲁斯)，他用了将近十年的时间，对气体的压缩性做了一系列实验，特别是二氧化碳。
他发现随着温度的升高，平衡的气液两相密度差逐渐缩小，到了31℃时，两者差别消失，蒸发焓变为零，即气液平衡到此终止。
Andrews 称此为“临界点”，意即以此为界，当温度超过31℃时，无论压力多高，都不可能使气体液化。
当Andrews 将这些实验结果在英国皇家学会作了题为“论物质液态和气态的连续性”报告后，立即引起了世界各国学者的关注。
气体状态方程及其应用气体是物质的一种常见形态，广泛存在于自然界和工业生产中。
了解气体的状态方程对于理解和应用气体的性质和行为非常重要。
本文将介绍气体的状态方程以及它在科学和工程领域的应用。
一、气体状态方程气体状态方程描述了气体的性质和行为，它是通过实验和理论推导得到的。
目前最常用的气体状态方程有理想气体状态方程和范德华气体状态方程。
理想气体状态方程是最简单和最常用的气体方程，它建立在以下假设基础上：1. 气体分子之间没有相互作用力；2. 气体分子之间体积可忽略不计。
根据这些假设，理想气体状态方程可以表示为：PV = nRT其中，P为气体的压强，V为气体的体积，n为气体的摩尔数，R为气体常量，T为气体的温度。
该方程可以用来计算气体在不同条件下的状态。
另一个常用的气体状态方程是范德华气体状态方程，它考虑了气体分子间的相互作用力对气体性质的影响。
范德华气体状态方程可以表示为：(P + an^2/V^2)(V - nb) = nRT其中，a和b是范德华常数，与气体的性质有关。
该方程在高压和低温条件下更精确地描述了气体的状态。
二、气体状态方程的应用1. 气体的状态计算气体状态方程可以用于计算气体在不同条件下的状态，例如计算气体的压力、体积、温度等。
通过对气体状态方程进行适当的变换和计算，可以得到所需的气体性质数据。
2. 气体混合物的性质分析在实际应用中，往往会遇到多个气体混合在一起的情况。
气体状态方程可以帮助我们分析和计算气体混合物的性质，例如气体的总压力、分压力以及摩尔分数等。
3. 气体反应的计算在化学反应中，气体常常作为反应物或生成物参与其中。
通过气体状态方程，可以计算气体反应的平衡常数、反应速率等重要参数，从而对反应过程进行研究和优化。
4. 气体的密度和摩尔质量计算气体状态方程可以通过变换和计算，得到气体的密度和摩尔质量。
这对于工程设计、分析和实验中的气体计量非常重要，例如在空气污染监测中的应用。
5. 气体的溶解度和扩散率研究气体溶解度和扩散率是气体在液体中的重要性质。
普化无机试卷（气体一）一、选择题1. (0101)较多偏离理想气体行为的气体, 其分子具有----------------------------------------( )(A) 较高的分子速率(B) 较小的相对分子质量(C) 较大的分子体积(D) 较弱的分子间作用力2. (0102)按SI 制气体常数R的取值是------------------------------------------------------------( )(A) 82.06 dm3·atm·K-1·mol-1(B) 8.314 J·K-1·mol-1(C) 1.987 cal·atm·K-1·mol-1(D) 0.082 cal·K-1·mol-13. (0103)现有1 mol 理想气体, 若它的摩尔质量为M，密度为d，在温度T下体积为V，下述关系正确的是----------------------------------------------------------------------------------------( )(A) pV=（M／d)RT(B) pVd = RT(C) pV=（d／n）RT(D) pM／d = RT4. (0104)相同的温度、压力条件下, 1 g 下列各种物质, 占体积最大的是-------------------( ) （相对原子质量：H 1, C 12, O 16, Ne 20, S 32）(A) 乙烷(B) 氖(C) 氧(D) 硫化氢5. (0105)用Meyer 法测定0.15 g 挥发性液体, 在标准温度和压力下, 其体积为20 cm3，该化合物的相对分子质量约为-------------------------------------------------------------------------( )(A) 85 (B) 168 (C) 340 (D) 456. (0106)在T,p 相同下，气体Ａ充满烧瓶时，测得Ａ为0.34 g , 而充满O3时, 测得其为0.48 g , 则气体Ａ是-------------------------------------------------------------------------------------------( )(A) O2(B) SO2(C) H2S (D) 无法判断7. (0108)某气体AB，在高温下建立下列平衡：AB(g) ＋B(g). 若把1.00 mol 此气体在T= 300 K,p= 101 kPa 下放在某密闭容器中, 加热到600 K时, 有25.0 %解离。
第一次作业中文教材：1-14 氮气在273.2K 时的摩尔体积为70.3×10-6m 3，试计算其压力。
（1）用理想气体状态方程式；（2）用范德华方程式； （3）用压缩因子图法。
将上述结果与实验值比较（实验值为40530kPa ） 解答：（1）据pV nRT = p=68.314273.270.310-⨯⨯Pa=3.23×106Pa (2) N 2的范德华参量据课本34页表1-7查得620.1368..a Pa m mol -= 63138.610.b m mol --=⨯p=2m m RT a V b V --=62128.314273.20.1368(70.338.6)1070.310Pa Pa --⨯--⨯⨯=4.40×107Pa (3) 由课本31页表1-6查得：T c =126.3K p c =3394.4kPa V c,m =90.1×10-3dm 3.mol -1 T r =c T T =273.2 2.165126.3= 压缩因子定义m pV Z RT=p=Z m RT V =3.23×107Z.Pa p r =9.52c pZ p = 在T r =2.165附近，作p r ~Z 直线，此直线交T r 于Z=1.24处，此Z 值即为同时满足T r =2.165和P r =9.52Z 的对应态的压缩因子值，以之代入公式得 P=3.23×107×1.24Pa=40.4MPa1-17 （1）若以下方程式中的a 具有范德华常数a 的量纲，试由量纲分析确定以下两方程式中哪一个属量纲上正确的？哪一个属量纲上不正确的？ (a) 1V m p p a T T V RT ⎛⎫∂⎛⎫=+ ⎪⎪∂⎝⎭⎝⎭ (b) 21V m p p a T T V RT ⎛⎫∂⎛⎫=+ ⎪⎪∂⎝⎭⎝⎭(2) 某生于考试中对算术平均速度公式记忆已模糊不清，仿佛是u =其中x 为待定的物理量，试用量纲分析帮助他确定下来。
