
【化】 virial coefficient
dimension; maintain; preserve; thought; tie up
【化】 dimension
inner; liner; lining; neighbourhood
【法】 knot; sea mile
coefficient; modulus; quotiety
【計】 coefficient
【化】 coefficient
【醫】 coefficient; quotient
【經】 coefficient; parameter; quotient
維裡系數(Virial Coefficient)是統計力學和熱力學中描述實際氣體偏離理想氣體行為的物理量,其英文對應術語為"Virial Coefficient"。該概念源于維裡方程(Virial Equation of State),用于更精确地描述氣體的壓強 (P)、體積 (V) 和溫度 (T) 之間的關系。
維裡系數量化了氣體分子間相互作用對宏觀狀态的影響。理想氣體假設分子間無相互作用,而實際氣體分子存在吸引或排斥力,維裡系數通過級數展開修正理想氣體狀态方程: [ frac{P}{kT} = rho + B_2(T)rho + B_3(T)rho + cdots ] 其中 (B_2(T))、(B_3(T)) 分别為第二、第三維裡系數,(rho) 為氣體密度。第二維裡系數 (B_2(T)) 反映雙分子相互作用,是最核心的參數。
第二維裡系數 (B_2(T))
定義為: [ B_2(T) = -2pi int_0^infty left( e^{-beta u(r)} - 1 right) r , dr ] 式中 (u(r)) 為分子間勢能函數,(beta = 1/kT)。正值表示淨排斥作用,負值表示淨吸引作用。
來源:McQuarrie, D. A., Statistical Mechanics (權威物理化學教材)
溫度依賴性
(B_2(T)) 隨溫度變化:低溫時分子吸引力主導((B_2<0)),高溫時排斥力主導((B_2>0)),在波義耳溫度時 (B_2=0),氣體行為接近理想狀态。
來源:International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC), Compendium of Chemical Terminology
"維裡"一詞音譯自德語"Virial"(詞源拉丁語"vis"意為力),1885年由萊因哈特提出,後經卡末林-昂内斯發展成狀态方程。中文術語"維裡系數"為中國物理學會物理學名詞審定委員會審定标準譯名。
注:由于未檢索到可引用的線上資源,本文引用來源為經典教材及權威機構出版物。建議用戶參考《物理化學》《統計力學》标準教科書或IUPAC官網術語庫獲取更完整定義。
維裡系數是熱力學中用于描述實際氣體偏離理想氣體行為的物理量,其核心概念和意義可歸納如下:
維裡系數是實際氣體狀态方程按密度或壓力展開式中的各項系數。理想氣體狀态方程為 ( PV = nRT ),而實際氣體需通過維裡展開修正: $$ PV_m = RTleft(1 + frac{B}{V_m} + frac{C}{V_m} + cdotsright) $$ 其中,( B )、( C ) 分别為第二、第三維裡系數,依此類推。
維裡系數可通過邁耶簇積分理論計算:
維裡系數通過多體相互作用修正理想氣體模型,其數值大小和符號直接關聯分子間力的性質。高階系數(如 ( C ))的複雜性限制了實際應用,通常僅使用前兩到三項近似。
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