自由狀態(tài)的粒子之氣體的性質
化學試劑,九料化工商城 / 2020-11-23
本章研究物質最簡單的形式——氣體，了解怎樣從實驗導出“理想氣體”的概念和理想氣體方程式以及怎樣將這些基本概念簡明地推廣到氣體混合物中去作為無規(guī)則運動粒子的集合的氣體圖象，提供了對于理想氣體定律的一種解釋，這種圖象也可用來說明粒子的運動速度與溫度的關系，理想氣體定律僅僅近似地適用于通常情況下的真實氣體。因而我們還要探討為何真實氣體有著不同的性質。
氣體的名稱來自混亂一詞，它很好地概括了這種物質的最簡單形態(tài)的主要特征。我們描繪氣體像一群無規(guī)律混亂運動的粒子，不斷地彼此相互磁撤和沖擊容器的器壁(圖4-1)氣體施加的壓力是粒子不停地撞擊器壁的結果。任何氣體總要充滿它所占有的容積，這是粒子在對它們散開的地方就要到處自由運動的結果。氣體易于壓縮是由于氣體粒子之間存在很大的空間(圖4-2)。
氣體無規(guī)則運動的性質并不意味著對它們不能科學地進行討論。事實上，在已經(jīng)成為物理化學學科的這個領城內，最早的一些實驗是對氣體進行的從這些實驗得出了波義爾( Boyle)定律(1661年)和查理( Charles)定律(1787年)的公式，見補充4-1（九料化工http://f670.cn/）。
補充4-1氣體研究的發(fā)展
波義爾于1627年在愛爾蘭出生后于1654年去牛津，在那里他在胡克(R，Hooko)的幫助下制成一合泵，開始對氣體性質的研究，在他想通曉創(chuàng)造性工作這個意義上，他所公開承認的為料學的動機是度誠的在他的研究過程中他反對亞里士多德( Aristotle，)關于世界是以土地、空氣、火和水組成的觀點，并贊同物質的微粒性質的主張，他在161年提出他的定律在1676年法國的馬里奧特(E， Mariotte)也獨自得出這個定律，發(fā)表時用的是他的名字而不是波義爾，法國是更為深入研究氣體的發(fā)源地，法國人查里耗費大的精力致力于氣球的操縱(所以早期的氫氣球常被稱為查里)，這種事激勵他去探討溫度對氣體的影響，但他未曾發(fā)妥他的發(fā)現(xiàn)，而在他死后另一個法國人蓋昌薩克(ay-Lua)新發(fā)現(xiàn)并發(fā)表了這些氣體規(guī)律，愛爾蘭人安朱斯( Andrews)為真實氣體的研究及其液化英定了可靠的基礎，而首先在1873年試圖說明這些性質并獲得很大成功的是荷蘭人范德華(v＇an der Waals)，他首先致力于建立一種真實氣體狀態(tài)方程式，而他的后繼者又另外提出以不同的方法描述這些真實氣體性質的近100種方程式現(xiàn)代的研究工作集中在氣體的兩個方面。一個是描述真實氣體的非理想性質，以維里方程[通常聯(lián)想到荷蘭的另一位物理化學家昂尼斯( Onnes)，他在1901年提出過該方程式]來表示。另一個是關于流動著的氣體的動力學性質，例如它們的粘性和它們的導熱方式。
.jpg "圖4-19氣體的性質(所有粒子都在運動)")
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