Физика. Молекулярная физика. Термодинамика

87 (при сближении молекул) возрастает, нельзя довести положение мо- лекул до полного их сближения Вокруг каждой молекулы существует область, куда другие мо- лекулы проникнуть не могут. В связи с этим свободный объем в газе (способный деформироваться) уменьшается и составляет вели- чину ( v – b ). Эта поправка впервые была введена Ж. Дюпре (1764 г.). Голландский физик Иоханнес Дидерик Ван-дер-Ваальс в 1873 г. вывел уравнение состояния реального газа, учитывающее объем молекул и силы взаимодействия между ними (уравнение Ван-дер- Ваальса), которое дает достаточно хорошее описание зависимости f ( p , v , T ) = 0 для газовой фазы и качественное описание для жидко- стей:   2 a p v b RT v          . (4.15) Здесь а – константа, характеризующая величину сил притяже- ния молекул; b – «собственный» объем молекул газа. В отличие от уравнения Клапейрона – Менделеева в уравнении Ван-дер-Ваальса учтены силы притяжения между молекулами, существующие в реальном газе. В добавление к внешнему давле- нию эти силы вызывают внутреннее давление в жидкости или сжа- том газе, пропорциональное квадрату плотности: 2 вн 2 a p ap v   . (4.16) Согласно Ван-дер-Ваальсу эти силы притяжения существуют между молекулами любого рода и составляют общее свойство ве- щества. Каково происхождение этого универсального притяжения? Сегодня известно с полной достоверностью, что молекула пред- ставляет собой систему электрических зарядов, не привязанных жестко к своим положениям покоя. Вот почему ван-дер-ваальсовы силы имеют электрическое происхождение. Особенности молекуляр- ной структуры при этом не имеют значения. П. Дебай на основании этой гипотезы получил соотношение между постоянной притяжения Ван-дер-Ваальса, с одной стороны, и коэффициентом преломления и уширением спектральных линий, с другой.