範德瓦耳斯方程英文解釋翻譯、範德瓦耳斯方程的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 van der Waals equation

分詞翻譯：

範的英語翻譯：

model; pattern

德的英語翻譯：

heart; mind; morals; virtue

瓦的英語翻譯：

tile
【化】 tile; watt
【醫】 tile

耳的英語翻譯：

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

斯的英語翻譯：

this
【化】 geepound

方程的英語翻譯：

equation

專業解析

範德瓦耳斯方程（Van der Waals equation）是描述真實氣體行為的物态方程，由荷蘭物理學家約翰内斯·範德瓦耳斯于1873年提出。相較于理想氣體方程，該方程通過引入兩個修正項（分子間作用力與分子體積）來更準确地反映實際氣體特性。其數學表達式為：

$$ left( P + a frac{n}{V} right) (V - nb) = nRT $$

其中：

$P$ 表示氣體壓強
$V$ 為氣體體積
$n$ 是物質的量
$T$ 為熱力學溫度
$R$ 為理想氣體常數
$a$ 和 $b$ 是範德瓦耳斯常數，分别表征分子間吸引力強度與分子體積的修正量。

核心修正機制：

分子體積修正：方程中 $(V - nb)$ 項将氣體分子自身占據的體積納入計算，其中 $b$ 是每摩爾氣體的體積修正值。
分子間作用力修正：壓強項 $left( P + a frac{n}{V} right)$ 通過參數 $a$ 反映分子間吸引力對實際壓強的削弱效應。

應用領域：該方程在臨界溫度與臨界壓強計算、氣體液化研究及相變分析中具有重要價值。例如，通過範德瓦耳斯方程可推導出臨界條件公式： $$ T_c = frac{8a}{27Rb}, quad P_c = frac{a}{27b} $$ 這對理解超臨界流體行為至關重要。

權威性參考文獻：

範德瓦耳斯方程的原始推導可參考《物理化學》（Peter Atkins，牛津大學出版社）中的熱力學章節。
美國國家标準與技術研究院（NIST）化學數據庫提供了不同氣體的範德瓦耳斯常數實驗值。

網絡擴展解釋

範德瓦耳斯方程是描述真實氣體行為的經典狀态方程，由荷蘭物理學家約翰内斯·範德瓦耳斯于1873年提出，修正了理想氣體定律的不足。其核心是通過引入兩個參數（a和b），分别反映分子間作用力和分子體積的影響。

方程形式

範德瓦耳斯方程的标準形式為： $$ left( P + frac{a n}{V} right)(V - n b) = n R T $$ 其中：

P 是氣體壓強
V 是氣體體積
n 是物質的量
T 是溫度
R 是理想氣體常數
a 和b 是物質相關的常數（a反映分子間吸引力，b反映分子體積）

修正意義

壓強修正項（$frac{a n}{V}$）
分子間的吸引力會減弱氣體對容器壁的碰撞效果，導緻實際壓強小于理想氣體壓強，因此需增加這一修正項。
體積修正項（$V - n b$）
分子本身占據一定體積，使得氣體可壓縮的有效空間減少，故需從總體積中扣除分子體積的總和（$n b$）。

應用與局限性

適用場景：在高壓、低溫或接近液化點時，比理想氣體方程更準确，例如解釋氣體液化現象。
局限性：極端高壓下仍可能偏離實際，需結合其他方程（如維裡方程）修正。

參數示例

不同氣體的a、b值差異顯著：

二氧化碳（CO₂）：a = 3.59 L²·bar/mol²，b = 0.0427 L/mol（分子間作用力強）
氦氣（He）：a = 0.034 L²·bar/mol²，b = 0.0237 L/mol（分子小、作用力弱）

該方程為後續研究相變和臨界現象奠定了基礎，範德瓦耳斯因此獲得1910年諾貝爾物理學獎。