范德瓦耳斯常數是范德瓦爾斯狀態方程中的兩個常數，常用字母a和b表示，其值可由實驗測定的數據確定。范德瓦爾斯狀態方程是荷蘭物理學家范德瓦爾斯於1873年提出的一種實際氣體狀態方程。是對理想氣體狀態方程的一種改進，特點在於將被理想氣體模型所忽略的的氣體分子自身大小和分子之間的相互作用力考慮進來，以便更好地描述氣體的巨觀物理性質。
基本介紹
- 中文名：范德瓦耳斯常數
- 外文名：Van der Waals constant
- 涉及：范德瓦爾斯方程
- 表示：字母a，b
釋義,推導過程,部分氣體的范德瓦爾斯常數,
釋義
范德瓦耳斯常數是范德瓦爾斯狀態方程中的兩個常數，常用字母a和b表示，其值可由實驗測定的數據確定。范德瓦爾斯狀態方程是荷蘭物理學家范德瓦爾斯於1873年提出的一種實際氣體狀態方程。是對理想氣體狀態方程的一種改進，特點在於將被理想氣體模型所忽略的的氣體分子自身大小和分子之間的相互作用力考慮進來，以便更好地描述氣體的巨觀物理性質。
推導過程
1873年范德瓦爾斯針對理想氣體模型的兩個假定(分子自身不占有體積；分子之間不存在相互作用力)，考慮了分子自身占有的體積和分子間的相互作用力，對理想氣體狀態方程進行了修正。分子自身占有的體積使其自由活動空間減小，在相同溫度下分子撞擊容器壁的頻率增加，因而壓力相應增大。如果用Vm-b表示每摩爾氣體分子自由活動的空間，參照理想氣體狀態方程，氣體壓力應為p=RT/(Vm-b)。另一方面，分子間的相互吸引力使分子撞擊容器壁面的力量減弱，從而使氣體壓力減小。壓力減小量與一定體積內撞擊器壁的分子數成正比，又與吸引它們的分子數成正比，這兩個分子數都與氣體的密度成正比。因此，壓力減小量應與密度的平方成正比，也就是與摩爾體積的平方成反比。這樣考慮上述兩種作用後，氣體的壓力為：
或寫成：
這就是范德瓦爾斯導出的狀態方程式，稱為范德瓦爾斯狀態方程式。它在理想氣體狀態方程的基礎上又引入兩個常數：a、b，叫做范德瓦爾斯常數，其值可由實驗測定的數據確定。
部分氣體的范德瓦爾斯常數
部分氣體的a、b值如下表所示：
氣體 | a / (atm·L2/mol2) | b / (L/mol) |
氫 | 0.191 | 0.0218 |
氧 | 1.360 | 0.03183 |
氮 | 1.390 | 0.03913 |
氯 | 6.493 | 0.05622 |
氦 | 0.03412 | 0.02370 |
氖 | 0.2107 | 0.01709 |
汞蒸氣 | 8.093 | 0.01696 |
二氧化碳 | 3.592 | 0.04267 |
水蒸氣 | 5.464 | 0.03049 |
