气体与分子运动论
真实气体
理想气体是一幅有用的漫画,但真实的气体——你呼吸的空气、水壶里的蒸汽、汽水里的二氧化碳——是由真实分子组成的,它们确实占据空间,也确实彼此牵扯。真实气体不过就是任何实际存在的气体,被诚实地描述,把这两件事实重新放了回去。
这两点麻烦使气体的行为偏离 PV = nRT。分子间微弱的吸引使气体比理想情形稍微更容易压缩,而分子有限的体积又使它们一旦挤近便更难压缩。哪种效应占上风,取决于压强和温度,而这种偏离由压缩因子来概括。
凡是条件极端之处,真实气体的行为就举足轻重:深处的输气管线、制冷,以及任何接近气体液化点的过程。偏离理想本身也携带着信息——测量这些偏离能揭示分子间作用力的强弱,使真实气体成为窥探分子间相互作用的一扇窗。
灭火器内部高压下的二氧化碳明显偏离理想行为,甚至可以被压成液体——而理想气体按定义是永远不可能液化的。
在高压下,像二氧化碳这样的真实气体偏离理想,还能液化。
理想气体与真实气体之间并没有一条分明的界线——每种气体都是真实的,理想只是它在变得又热又稀薄时所趋近的极限。问题永远是偏离有多大,而不是偏离是否存在。
又称
另见