理想氣體定律(ideal gas law)和範德瓦爾斯方程(van der waals equation)的區別

關鍵區別——理想氣體定律與範德瓦爾斯方程

理想氣體定律是一個基本定律，而範德瓦爾斯方程是理想氣體定律的修正版本。理想氣體定律與範德瓦爾斯方程的主要區別在於，理想氣體定律方程適用於理想氣體，而範德瓦爾斯方程既適用於理想氣體，也適用於實際氣體。

氣體是存在於物質氣相的化合物。為了瞭解氣體的行為和性質，我們使用氣體定律。這些氣體定律用來描述理想氣體的性質。理想氣體是一種假設的氣體化合物，它具有獨特的特性，即理想氣體分子之間沒有引力。然而，真實氣體與理想氣體有很大的不同。但在適當的條件下（高溫和低壓），一些真實的氣體表現為理想氣體。因此，在將氣體定律用於實際氣體之前，需要對其進行修改。

什麼是理想氣體定律方程(ideal gas law equation)？

理想氣體定律方程是化學中的一個基本定律。理想氣體定律表明，理想氣體的壓力和體積的乘積與溫度和理想氣體的氣體粒子數的乘積成正比。理想氣體定律方程如下所示。

PV=NkT

式中P為壓力，V為體積，N為氣體顆粒數，T為理想氣體的溫度。“k”是一個比例常數，稱為玻爾茲曼常數（該常數的值為1.38x10-23j/k）。然而，這個方程最常見的形式如下。

PV=nRT

其中P是壓力，V是體積，n是氣體的摩爾數，T是氣體的溫度。R被稱為通用氣體常數（8.314 Jmol-1K-1）。這個方程可以得到如下公式。

玻爾茲曼常數（k）=R/N

把這個關係應用到基本方程中，

PV=N x（R/N）x T

PV=RT

對於“n”摩爾數，

PV=nRT

什麼是範德瓦爾斯方程(van der waals equation)？

範德華方程是理想氣體定律的修正版。這個方程既適用於實際氣體，也適用於理想氣體。理想氣體定律不能適用於實際氣體，因為氣體分子的體積與真實氣體的體積相比是相當大的，並且真實氣體分子之間存在著吸引力（理想氣體分子的體積與總體積相比微不足道，氣體分子之間沒有吸引力）。範德華方程如下所示。

（P+a{n/V}2）（{V/n}-b）=nRT

這裡，“a”是一個常數，它取決於氣體的類型，b也是一個常數，它給出每摩爾氣體的體積（被氣體分子佔據）。它們被用來作為理想定律方程的修正。

理想氣體定律(ideal gas law)和範德瓦爾斯方程(van der waals equation)的區別

圖01：真實氣體的行為與理想氣體的不同

Volume Correction

真實氣體分子的體積是不可忽略的（與理想氣體不同）。因此，進行了體積校正。b-V為體積修正。這給出了氣體分子可移動的實際體積（實際體積=總體積-有效體積）。

Pressure Correction

氣體的壓力是氣體分子施加在容器壁上的壓力。由於真實氣體分子之間存在引力，壓力與理想狀態下的壓力不同。然後進行壓力校正。（P+a{n/V}2）是壓力修正。（理想壓力=觀測壓力+壓力校正）。

理想氣體定律(ideal gas law)和範德瓦爾斯方程(van der waals equation)的區別

理想氣體定律與範德瓦爾斯方程
理想氣體定律方程是化學中的一個基本定律。	範德華方程是理想氣體定律的修正版。
方程式
理想氣體定律方程為PV=NkT	範德華方程是（P+a{n/V}2）（{V/n}-b）=nRT
自然
理想氣體定律方程不是修正版。	範德華方程是一個修正的版本，它對真實氣體的壓力和體積作了一些修正。
組件
給出了理想氣體的理想氣體定律方程。	範德華方程既適用於理想氣體，也適用於實際氣體。

總結 - 理想氣體定律(ideal gas law) vs. 範德瓦爾斯方程(van der waals equation)

氣態是物質的三個主要相之一。氣體的行為和性質可以用氣體定律來確定或預測。理想氣體定律是適用於理想氣體的基本定律。但考慮實際氣體時，理想氣體定律方程需要修正。理想氣體定律與範德瓦爾斯方程的區別在於，理想氣體給出了理想氣體定律方程，而範德瓦爾斯方程既適用於理想氣體，也適用於實際氣體。

引用

1.“真實氣體”，《化學歌詞》，歌詞，2016年2月1日。這裡有2.Nave，C R.“範德瓦爾斯狀態方程”，超物理學，2016年。這裡有3個。波爾多，蘇巴什。“範德瓦爾斯方程”科學總部。埃德·羅德·皮爾斯。2013年2月18日。2018年3月22日。此處提供
2.Nave，C R.“範德瓦爾斯狀態方程”，《超物理學》，2016年。
3.波爾多，蘇巴什。“範德瓦爾斯方程”科學總部。埃德·羅德·皮爾斯。2013年2月18日。2018年3月22日。