范德瓦耳斯状态方程英文解释翻译、范德瓦耳斯状态方程的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 van der Waals equation of state

分词翻译：

范的英语翻译：

model; pattern

德的英语翻译：

heart; mind; morals; virtue

瓦的英语翻译：

tile
【化】 tile; watt
【医】 tile

耳的英语翻译：

ear; erbium
【医】 aures; auri-; auris; ear; ot-; oto-

斯的英语翻译：

this
【化】 geepound

状态方程的英语翻译：

【计】 state equation
【化】 equation of state (EOS)

专业解析

范德瓦耳斯状态方程（van der Waals equation of state）是描述实际气体行为的一个重要状态方程，由荷兰物理学家约翰内斯·范德瓦耳斯（Johannes Diderik van der Waals）于1873年提出。它是对理想气体状态方程（(PV = nRT)）的修正，考虑了气体分子本身的体积和分子间作用力（主要是吸引力）这两个在理想气体模型中被忽略的因素。

1.方程形式

范德瓦耳斯状态方程的数学表达式为： $$ left( P + frac{a n}{V} right) (V - n b) = n R T $$ 其中：

( P )：气体压强
( V )：气体体积
( n )：气体物质的量
( T )：绝对温度
( R )：理想气体常数
( a )：与分子间吸引力相关的常数（单位：Pa·m⁶/mol²）
( b )：与分子体积相关的常数（单位：m³/mol）

2.修正项的意义

体积修正（(V - nb)）：
分子本身占据一定空间，因此气体可被压缩的实际体积小于容器体积 (V)。(b) 是1摩尔气体分子体积的修正量，与分子有效体积相关。

压强修正（(P + frac{a n}{V})）：
分子间吸引力会减弱气体对容器壁的碰撞，导致实际压强低于理想气体压强。(a) 是反映分子间吸引力的常数，(frac{a n}{V}) 称为“内聚压强”。

3.物理意义与应用

该方程首次从微观角度解释了实际气体的液化现象，并成功预测了临界点（Critical Point）的存在。在临界温度以下，气体可通过压缩液化，临界参数（临界温度 (T_c)、临界压强 (P_c)、临界体积 (V_c)）与常数 (a, b) 的关系为： $$ T_c = frac{8a}{27bR}, quad P_c = frac{a}{27b}, quad V_c = 3nb $$ 这一模型为研究气体-液相变和超临界流体提供了理论基础。

4.汉英术语对照

范德瓦耳斯状态方程：van der Waals equation of state
实际气体：Real gas
分子间作用力：Intermolecular forces
临界点：Critical point
内聚压强：Internal pressure / Cohesive pressure

参考文献

《物理化学：分子科学导论》（Atkins & de Paula），牛津大学出版社，第10版，第1章。
DOI: 10.1093/hesc/9780198823360.001.0001

Encyclopedia Britannica: "Van der Waals equation" 条目。
https://www.britannica.com/science/van-der-Waals-equation

《工程热力学》（Yunus Çengel），McGraw-Hill，第7版，第3章。
ISBN: 978-0073398174

网络扩展解释

范德瓦耳斯状态方程（van der Waals equation）是荷兰物理学家约翰内斯·范德瓦耳斯于1873年提出的实际气体状态方程。它修正了理想气体模型的不足，通过引入分子体积和分子间相互作用力的影响，更准确地描述了气体的宏观性质。

方程形式

范德瓦耳斯方程的数学表达式为：
$$ left( p + frac{a}{V_m} right)(V_m - b) = RT $$
其中：

( p ) 为气体压强；
( V_m ) 为摩尔体积；
( T ) 为温度；
( R ) 为普适气体常数；
( a ) 和 ( b ) 是物质相关的常数（( a ) 反映分子间吸引力，( b ) 反映分子自身体积）。

修正项的物理意义

分子体积修正（( V_m - b )）
分子并非质点，其占据的空间减少了气体自由活动的体积，因此需从总体积中减去与分子体积相关的常数 ( b ) 。
分子间吸引力修正（( p + frac{a}{V_m} )）
分子间的引力会减弱气体对容器壁的碰撞力，导致实际压强小于理想气体压强，因此需增加压强修正项 ( frac{a}{V_m} )。

意义与应用

理论突破：首次统一描述气体和液体的相变行为及临界现象，为热力学和统计力学提供了重要工具。
适用性：
- 在临界温度以上能较好反映流体性质；
- 对低压气体和接近临界温度的液体有一定近似性。
局限性：对高压或低温条件下的精确计算仍存在偏差，需更复杂方程补充。

常数确定

( a ) 和 ( b ) 通过实验测定，例如通过临界参数（临界温度 ( T_c )、临界压强 ( p_c ) 等）推算。例如，临界点时满足：
$$ a = frac{27R T_c}{64p_c}, quad b = frac{RT_c}{8p_c} $$

历史背景

范德瓦耳斯因这一方程获得1910年诺贝尔物理学奖。其研究将分子模型与热力学结合，成为实际气体理论的基础，推动了低温物理和相变研究的发展。