
【化】 second virial coefficient
second; secondly
【化】 secondary
【醫】 deutero-; deuto-
【化】 virial coefficient
在漢英詞典視角下,"第二位力系數"(Second Virial Coefficient)是統計力學和熱力學中的核心概念,用于描述實際氣體與理想氣體行為的偏差。其詳細解釋如下:
英文對應詞:Second Virial Coefficient
中文釋義:第二位力系數(( B_2 ) 或 ( B(T) ))量化了氣體分子間相互作用對理想氣體狀态方程的修正。理想氣體狀态方程 ( PV = nRT ) 未考慮分子間作用力,而實際氣體的狀态方程可通過維裡展開表示:
$$ frac{P}{kT} = rho + B_2(T) rho + B_3(T) rho + cdots $$ 其中 ( B_2(T) ) 即為第二位力系數,其值取決于溫度 ( T ) 和分子間勢能。
統計力學基礎
( B_2(T) ) 可通過分子對分布函數計算:
$$ B_2(T) = -2pi int_0^infty left( e^{-u(r)/kT} - 1 right) r , dr $$ 式中 ( u(r) ) 為分子間勢能函數(如Lennard-Jones勢),反映分子排斥與吸引作用。
實際氣體行為預測
例如,氫氣在低溫下 ( B_2 ) 為負值,印證引力效應。
經典教材
第12章系統推導維裡系數與分子勢能的關系。
學術數據庫
注:因術語高度專業化,公開漢英詞典釋義較少,建議結合統計力學教材與NIST等權威數據庫深化理解。
第二位力系數(Second Virial Coefficient)是描述實際氣體偏離理想氣體行為的重要參數,其具體含義和特性如下:
基本定義與公式形式
第二位力系數出現在位力狀态方程中,該方程通常有兩種表達形式:
物理意義
第二位力系數主要反映雙分子間相互作用對氣體宏觀性質的影響。當分子間存在吸引或排斥作用時,氣體的壓強或體積會偏離理想氣體模型,這種偏差通過第二位力系數量化。
溫度依賴性
第二位力系數是溫度的函數,其數值和符號隨溫度變化:
與體積無關性
理論研究證明,第二位力系數僅依賴于溫度,與氣體體積無關。這一結論通過參數變換和位形配分函數分析得出,補充了傳統教材中的條件。
應用示例
在範德華方程推導中,第二位力系數與分子間勢能積分相關,可表示為:
$$B = b - frac{a}{Nk_BT}$$
其中$a$、$b$為範德華常數,體現了分子間吸引力和體積修正的作用。
第二位力系數通過量化分子對相互作用,為實際氣體行為提供了微觀解釋基礎,在熱力學模型(如範德華方程)和相變研究中具有關鍵作用。實際應用中通常隻需考慮前兩位力系數,更高階項影響較小。
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