理想氣體方程式、凡德瓦方程式、碰撞理論

 

●理想氣體

☆氣體分子本身體積視作零,幾乎是一個點。

 把自己縮成無限小,小到看不見。謙卑,謙卑,再謙卑。

☆假設分子只有在碰撞時,才有作用力,

  沒有吸引力或斥力。其他時候,老死不相往來。

☆碰撞為彈性碰撞。

為什麼要這樣假設呢?在凡德瓦方程式中會跟各位提及。

惡名昭彰 阿不是

一個說到氣體,就一定會提到的方程式。

它是由三個實驗結果組合而成的,(註一)

PV=nRT

P:壓力

V:體積

R:理想氣體常數

T:溫度(K)

 

Virial equation 真實氣體方程式

真實氣體方程式.png

真實氣體方程式.png

如果真的要算,可能會算到天荒地老。

 

#凡德瓦方程式 美妙的真實氣體近似式 #bonus**

a和b由實驗測得,並非性質。

左邊斥力項;右邊引力項。

凡德瓦方程式png

細心的你們,可能發現:

只要套入理想氣體的假設,這個式子就會變成理想氣體方程式。

凡德瓦方程式與理想氣體方程式.png

☆氣體分子視作一個點→b=0

☆氣體分子只有在碰撞才有作用力,平常沒有,後面那項為0。

關於後面那項,在第二章會用另一個代號壓符號.png表示。

 

Maxwell-Bltzmann distribution

Maxwell-Bltzmann distribution.png

*各種速度

1.最有可能速率:

mp V.png

2.平均速率

v mean.png

3.

相對速度.png

碰撞

平均自由徑,

平均自由徑.png

平均走多遠才能遇到你的另一半 (我大概是365000里)(別亂

 

z:碰撞頻率,在一秒內能夠碰撞幾次。

你在一秒內能夠遇見他的次數。(大概只有0.001次吧?)

碰撞頻率.png

碰撞截面:顧名思義,就是分子碰撞截面的截面積。

求不經意的肢體接觸有多大的親密面積?(

碰撞截面.png妄想)

只要他不在你的碰撞截面,你們就不會碰撞,保持安全距離。

很像生活圈有無重疊一般,即使只有一點點重疊,

也能夠有機會實際互動,然後就%#$$^$%^碰撞。

 

#註一

pV=常數(在定n)

 

#bonus**

critical point:指的是氣相和液相成為一相的點。

你可以想像氣相和液相是一對情侶,

當感覺對了(到了critical point),

兩人就@#$%&#,咳咳,我是指嘴唇接觸,

氣相和液相分不開彼此,融合一體。

天啊,連分子都要放閃

 

在critical point 時,出現一個"致命"現象,

那就是...

 

凡德瓦公式不能適用了!(連凡德瓦都看不下去了!)

怎麼辦?難道我們要拋棄這個完美的凡德瓦公式嗎?

此時出動修修補補大師-Maxwell-construction!

將奇怪的地方,用一條線,然後就解決啦! 嗯!?

說來簡單,其實複雜,

裡面涉及許多方程式,

自己還沒弄懂,就先這樣囉。(不負責任#)

R1 20180422 

R2 20200409 圖片更改大小、更改字體顏色

(圖片於電腦版無法顯示,待更新)

 

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    莫衛兒 發表在 痞客邦 留言(0) 人氣()