|
степени расстояния между ними или второй степени объема, занимаемого газом. Считается также, что силы притяжения суммируются с внешним давлением. С учетом этих соображений уравнение состояния идеального газа преобразуется в уравнение Ван-дер-Ваальса
... (3.7.2)
Реальные газы - газы, свойства которых зависят от взаимодействия молекул. В обычных условиях, когда средняя потенциальная энергия межмолекулярного взаимодействия много меньше средней кинетической энергии молекул, свойства реальных и идеальных газов отличаются незначительно. Поведение этих газов резко различно при высоких давлениях и низких температурах, когда начинают проявляться квантовые эффекты.
3.7.2. Силы межмолекулярного взаимодействия
Ван-дер-Ваальс, объясняя свойства реальных газов и жидкостей, предположил, что на малых расстояниях между молекулами действуют силы отталкивания, которые с увеличением расстояния сменяются силами притяжения. Межмолекулярные взаимодействия имеют электрическую природу и складываются из сил притяжения (ориентационных, индукционных) и сил отталкивания.
Ориентационные силы действуют между полярными молекулами - молекулами, обладающими дипольными или квадрупольными моментами. Сила притяжения между молекулами зависит от их взаимной ориентации, поэтому они и называются ориентационными. Хаотическое тепловое движение непрерывно меняет ориентацию полярных молекул, но среднее по всем ориентациям значение силы не равно нулю (рис. 3.7.1).
Среднее значение потенциальной энергии ориентационного межмолекулярного взаимодействия равно ..., где p1, Р2 - дипольные моменты взаимодействующих молекул. Сила ориентационного взаимодействия ... убывает с расстоянием значительно быстрее, чем кулоновская сила взаимодействия заряженных частиц...
Рис. 3.7.1. Силы притяжения и отталкивания
|
