Химическая энциклопедия - вириальное уравнение

(от лат. vires силы), ур-ние состояния реальных газов, представляющее собой разложение давления рили фактора сжимаемости pV/RT в ряд по отрицат. степеням молярного объема V(R - газовая постоянная, Т т-ра):

где В 2, В 3, ...-т. наз. вириальные коэффициенты ( В 2-> второй, В 3-> третий и т. д.). Впервые В. у. было получено на основе теоремы вириала, откуда и название. Первый вириальный коэф. равен единице, поэтому для разреженных газов (), а также при В 2= В 3 = ... = 0 В. у., ограниченное первым членом ряда, переходит в ур-ние состояния идеального газа pV= RT. Вириальные коэф. чистых газов являются ф-циями только т-ры Т и не зависят от давления (плотности). Вириальные коэф. газовых смесей зависят от т-ры и состава. Второй вириальный коэф. газа при низких т-pax отрицателен, при высоких положителен. Т-ра Т Б, при к-рой В 2 =>0, наз. точкой Бойля. В точке Бойля ур-ние состояния идеального газа применимо даже для умеренно плотных газов.

Статистич. физика позволяет вычислить вириальные коэф. и их температурную зависимость, если известен потенциал межмолекулярного взаимодействия для данного газа. При этом В 2 определяется взаимод. пар частиц, В 3 одновременным взаимод. трех частиц и т. д. Однако надежные сведения о потенциале межмол. взаимод. весьма ограниченны, поэтому для расчетов вириальных коэф. на практике чаще всего используют соотношения, основанные на соответственных состояний законе и учитывающие критич. параметры в-ва. Экспериментально вириальные коэф. определяют по данным о p-V-T зависимостях, вязкости газов и др.

В. у. применяют для описания газов малой и умеренной плотности, не превышающей 30-40% от критической. Для описания с помощью В. у. более плотных газов требуется вводить большое число членов ряда. При плотностях, соответствующих жидкому состоянию в-ва, вириалыюе разложение расходится. Для состояний вблизи критич. точки жидкость газ В. у. в принципе непригодно, т. к. в этом случае зависимость термодинамич. св-в от т-ры и плотности (давления) не имеет аналит. выражения (см. Критические явления).

Лит. см. при ст. Газы. М. А. Анисимов.

Химическая энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия

Под ред. И. Л. Кнунянца

1988