氣體與分子運動論

真實氣體

理想氣體是一幅有用的漫畫,但真實的氣體——你呼吸的空氣、水壺裡的蒸汽、汽水裡的二氧化碳——是由真實分子組成的,它們確實佔據空間,也確實彼此牽扯。真實氣體不過就是任何實際存在的氣體,被誠實地描述,把這兩件事實重新放了回去。

這兩點麻煩使氣體的行為偏離 PV = nRT。分子間微弱的吸引使氣體比理想情形稍微更容易壓縮,而分子有限的體積又使它們一旦擠近便更難壓縮。哪種效應佔上風,取決於壓強和溫度,而這種偏離由壓縮因子來概括。

凡是條件極端之處,真實氣體的行為就舉足輕重:深處的輸氣管線、製冷,以及任何接近氣體液化點的過程。偏離理想本身也攜帶著資訊——測量這些偏離能揭示分子間作用力的強弱,使真實氣體成為窺探分子間相互作用的一扇窗。

滅火器內部高壓下的二氧化碳明顯偏離理想行為,甚至可以被壓成液體——而理想氣體按定義是永遠不可能液化的。

在高壓下,像二氧化碳這樣的真實氣體偏離理想,還能液化。

理想氣體與真實氣體之間並沒有一條分明的界線——每種氣體都是真實的,理想只是它在變得又熱又稀薄時所趨近的極限。問題永遠是偏離有多大,而不是偏離是否存在。

又稱
non-ideal gas实际气体非理想气体實際氣體