範得瓦共體積英文解釋翻譯、範得瓦共體積的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【機】 Van Der Waals co-volume

分詞翻譯：

範的英語翻譯：

model; pattern

得的英語翻譯：

gain; get; need; obtain; fit; ready for

瓦的英語翻譯：

tile
【化】 tile; watt
【醫】 tile

共的英語翻譯：

altogether; common; general; share; together
【醫】 sym-; syn-

體積的英語翻譯：

bulk; cubage; solidity; volume
【化】 volume
【醫】 volume
【經】 cubic measure; volume

專業解析

範得瓦共體積（van der Waals co-volume）是描述實際氣體分子固有體積大小的重要參數，源于荷蘭物理學家約翰内斯·範德華（Johannes van der Waals）在1873年提出的修正理想氣體狀态方程。在範德華方程中，它用符號b 表示。

詳細解釋：

物理意義：
- 理想氣體模型假設氣體分子是體積可忽略不計的質點，分子間無相互作用力。然而，實際氣體分子具有固有體積（即分子本身占據的空間）。
- 範得瓦共體積（b）正是為了修正理想氣體模型的這一缺陷而引入的。它代表了1摩爾氣體分子在緊密堆積狀态下所占體積的最小值。這個體積不能被壓縮，反映了分子本身的“硬核”大小。
- 在範德華方程中，氣體的可壓縮體積不再是整個容器體積V，而是V - nb（其中n 是摩爾數）。這表示氣體分子隻能在扣除其自身固有體積（共體積）後的空間内自由運動。
在範德華方程中的角色：範德華方程将理想氣體狀态方程修正為： $$ left( P + frac{an}{V} right) (V - nb) = nRT $$
- P 是氣體壓強。
- V 是氣體體積。
- n 是氣體摩爾數。
- R 是理想氣體常數。
- T 是絕對溫度。
- a 是範德華常數（與分子間吸引力相關）。
- b 是範得瓦共體積（與分子體積相關）。方程中的(V - nb) 項直接體現了共體積b 的作用：它從總容積V 中扣除了分子自身不可壓縮的體積nb。
數值與分子特性：
- 共體積b 的值是氣體種類特定的常數，可以通過實驗測定（如臨界點數據拟合）或理論估算。
- b 的大小與氣體分子的尺寸密切相關。分子越大（例如，長鍊烴分子），其共體積b 的值也越大。
- 理論上，b 與1摩爾氣體分子體積的四倍有關（基于硬球分子模型），即 $b approx 4N_A V_m$，其中 $N_A$ 是阿伏伽德羅常數，$V_m$ 是一個分子的體積。
重要性：
- 引入共體積b 是範德華方程成功描述實際氣體行為（特别是在高壓下）的關鍵因素之一。高壓時，分子體積相對于容器體積變得不可忽略，b 的修正尤為重要。
- 它揭示了實際氣體與理想氣體偏差的一個重要來源——分子自身的體積。
- 共體積b 是計算氣體臨界常數（臨界體積 $V_c$）的重要參數之一（$V_c = 3b$）。

參考來源：

Levine, Ira N. Physical Chemistry (6th ed.). McGraw-Hill. (Chapter 16: Nonideal Gases) - 标準物理化學教材，詳細闡述範德華方程及其參數。
Atkins, Peter; de Paula, Julio. Physical Chemistry (11th ed.). Oxford University Press. (Chapter 1: The Properties of Gases) - 權威物理化學教材，介紹氣體定律及範德華修正。
Britannica, The Editors of Encyclopaedia. "van der Waals equation". Encyclopedia Britannica. - 提供範德華方程及其參數的簡明定義和背景。
Khan Academy. "Non-ideal gas behavior". Chemistry library. - 線上教育資源，解釋實際氣體行為及範德華參數的意義。
HyperPhysics Concepts (Georgia State University). "Van der Waals Equation". - 提供範德華方程及其常數（a, b）的物理含義和數學表達。

網絡擴展解釋

“範得瓦共體積”是範德華氣體狀态方程中的一個重要參數，通常用符號 ( b ) 表示。以下是詳細解釋：

1.定義與物理意義

共體積（Covolume）：指氣體分子本身占據的不可壓縮體積。在理想氣體模型中，分子被假設為無體積的質點，但實際氣體分子有一定體積，尤其在高壓下這一體積不可忽略。
範德華方程中的 ( b )：方程形式為
$$
left( P + frac{a n}{V} right)(V - n b) = n R T
$$
其中 ( V - n b ) 表示氣體可被壓縮的有效體積，即總容積 ( V ) 減去分子自身占據的體積 ( n b )。

2.參數 ( b ) 的來源

分子體積的修正：每個分子占據的體積約為 ( b/4N_A )（( N_A ) 為阿伏伽德羅常數），因此 ( b ) 是1摩爾氣體分子體積的4倍。
實驗測定：通過氣體的臨界參數（臨界溫度 ( T_c )、臨界壓力 ( P_c )）可計算 ( b )，公式為
$$
b = frac{R T_c}{8 P_c}
$$

3.實際應用

高壓氣體行為：當氣體體積接近 ( n b ) 時，分子間排斥力顯著，導緻氣體難以壓縮（如液化前的狀态）。
修正理想氣體偏差：在低溫高壓下，( b ) 對氣體體積的修正尤為關鍵。

範得瓦共體積 ( b ) 是氣體分子自身體積的宏觀體現，通過範德華方程定量描述了真實氣體與理想氣體的差異。其值由物質性質決定，常用于工程熱力學和氣體液化過程的分析。