
【化】 actual gas; imperfect gas
實際氣體(Real Gas)指在真實物理條件下不嚴格遵守理想氣體狀态方程的氣體形态,其分子間存在相互作用力且分子本身具有體積。這一概念在熱力學和工程領域具有重要應用價值,主要通過範德瓦爾斯方程(van der Waals equation)進行數學描述:
$$ left(P + frac{a}{V_m}right)(V_m - b) = RT $$
其中:
在漢英詞典中的對應解釋為:實際氣體(Real Gas)是相對于理想氣體(Ideal Gas)提出的概念,其英文定義強調"deviations from ideal behavior under high pressure or low temperature conditions"(《物理化學術語标準》。從工程應用角度,實際氣體的特性表現為:壓縮因子(Compressibility Factor)$Z eq 1$,等溫線呈現非雙曲線形态,以及存在相變臨界點(Critical Point)。
根據《熱力學基礎》(Fundamentals of Thermodynamics)教材的論述,實際氣體的典型應用場景包括:高壓氣體儲運、低溫制冷系統設計、天然氣管道輸送等。在航空航天領域,實際氣體效應對高超聲速流動計算具有顯著影響,相關研究可參考《流體力學學報》最新綜述論文。
實際氣體是指真實存在的氣體,其性質與理想氣體存在顯著差異,需考慮分子間作用力和分子體積的影響。以下是詳細解釋:
定義與特性
實際氣體分子之間存在引力或斥力,且分子本身占有一定體積。在高壓或低溫條件下,這些因素不可忽略,導緻其行為偏離理想氣體狀态方程((PV = nRT))。例如,高壓下的水蒸氣或低溫下的二氧化碳需按實際氣體處理。
與理想氣體的區别
狀态方程與模型
實際氣體常用範德瓦爾斯方程描述:
$$
left(P + frac{a}{V_m}right)(V_m - b) = RT
$$
其中,(a)和(b)為氣體特性參數,分别修正分子間作用力和分子體積的影響。
實際應用中的分類
在工程中,如火力發電廠,空氣、煙氣等常被視為理想氣體;而高壓蒸汽或制冷劑需按實際氣體分析。臨界溫度以下的氣體還可能發生液化,形成氣液共存狀态。
如需更完整的等溫線圖或具體氣體參數,可參考熱力學教材或專業文獻(如、9、10)。
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