維裡方程英文解釋翻譯、維裡方程的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 virial equation

分詞翻譯：

維的英語翻譯：

dimension; maintain; preserve; thought; tie up
【化】 dimension

裡的英語翻譯：

inner; liner; lining; neighbourhood
【法】 knot; sea mile

方程的英語翻譯：

equation

專業解析

維裡方程（Virial Equation）是熱力學中描述實際氣體狀态的重要數學模型，其英文對應為"Virial Equation of State"。該方程通過引入分子間相互作用力的影響，修正了理想氣體定律的局限性。其數學表達式為：

$$ frac{PV}{RT} = 1 + frac{B(T)}{V_m} + frac{C(T)}{V_m} + cdots $$

其中：

$P$為氣體壓強
$V_m$為摩爾體積
$B(T)$、$C(T)$稱為第二、第三維裡系數（Virial Coefficients），與溫度相關

該方程最早由物理學家Hendrik Lorentz在統計力學框架下推導，其名稱源自拉丁語"vis"（力的複數形式），反映方程本質是通過分子間作用力來描述氣體狀态。美國國家标準與技術研究院（NIST）的數據庫顯示，維裡系數可通過實驗測量或量子化學計算獲得，其中第二維裡系數B(T)對應雙分子作用力，第三維裡系數C(T)則涉及三分子相互作用。

在工程應用中，截斷到第二項的維裡方程（BWR方程）已被國際純粹與應用化學聯合會（IUPAC）納入标準熱力學參考模型，用于天然氣等工業氣體的精确計算。劍橋大學熱力學實驗室的研究表明，該方程在臨界溫度以上區域具有優于範德瓦爾斯方程的計算精度。

網絡擴展解釋

維裡方程（Virial Equation）是一種描述實際氣體狀态的經驗方程，由荷蘭物理學家海克·卡末林·昂内斯于1901年提出，其核心是通過幂級數形式修正理想氣體狀态方程，以更準确地反映分子間相互作用的影響。以下從定義、表達式、物理意義和應用等方面詳細解釋：

1.基本定義與形式

維裡方程通常有兩種表達形式，分别以壓縮因子( Z )按體積或壓力的幂級數展開：

以體積展開：
$$ Z = frac{pV_m}{RT} = 1 + frac{B}{V_m} + frac{C}{V_m} + frac{D}{V_m} + cdots $$
其中，( B, C, D )分别為第二、第三、第四維裡系數，均為溫度的函數。
以壓力展開：
$$ Z = 1 + B'p + C'p + D'p + cdots $$
兩種形式的系數可通過熱力學關系相互轉換，例如( B' = B/(RT) )。

2.物理意義

維裡系數反映了分子間作用力的多體效應：

第二維裡系數( B )：描述兩個分子間的相互作用，如吸引力或排斥力對氣體狀态的修正。
第三維裡系數( C )：涉及三個分子的協同作用，高階系數依此類推。
當壓力趨近于零時（( p to 0 )），維裡方程退化為理想氣體狀态方程。

3.推導基礎

維裡方程通過引入壓縮因子( Z )（定義為真實氣體與理想氣體摩爾體積之比）修正理想氣體模型。統計力學進一步表明，維裡系數可通過分子間勢能和對分布函數( g(r) )推導，例如：
$$ p = frac{NkT}{V} left[ 1 - frac{1}{6kT} int_0^infty r frac{dPhi(r)}{dr} g(r) cdot 4pi r dr right] $$
其中，( Phi(r) )為分子間勢能。

4.應用與局限性

適用場景：適用于中低壓氣體，尤其在化工熱力學中用于計算氣體壓縮因子和逸度。
局限性：高階維裡系數難以通過實驗測定，實際應用中通常截斷至前幾項。例如，僅使用( B )和( C )的方程已能較好描述多數氣體的行為。

5.與理想氣體的關系

當氣體無限稀薄（( V_m to infty )或( p to 0 )）時，維裡方程還原為理想氣體方程( pV_m = RT )。這一特性使其成為連接實際氣體與理想氣體的橋梁。

維裡方程通過級數展開量化了分子間作用力對氣體狀态的影響，是研究實際氣體行為的重要工具。其形式靈活，但高階系數的複雜性限制了實際應用範圍。如需進一步了解系數測定或具體計算，可參考化工熱力學教材或實驗數據。