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Van der Waal's Force of gas

發問:

根據Ideal gas equation: V=nRT/P, 假如P=0, Volume就會無限大, 即是無論Container有多大, Gas都一樣可以填滿它, 但假如gas molecules之間有Van der Waal's Force的話, 理應Volume不可能無限大的, 那麼到底： 1)Van der Waal's Force是有有效距離 2)Gas molecules之間沒有Van der Waal's Force 3)還是有另一種力Overcome Van der Waal's Force呢?

最佳解答:

1)Van der Waal's Force是有有效距離 對，但我們無需去計較這有效距離是多少。 在一定接近距離下，分子（molecules）電子雲（electron clouds）的不平均分佈，形成了偶極（dipole）。無論這些偶極如何形成，偶極間都存在著靜電引力，這種引力稱為范德華引力（van der Waals attractions）。 當兩個分子距離很遠的時候，分子之間『實際上』就不存在這種引力了。 但當受外界高壓強令分子間距離太近的話，因於分子間電子與電子排斥力和原子核間排斥力都很大，分子之間存在的是排斥力（repulsion），而不是引力了。 在固體和液體，分子間的距離接近，於是我們便可考慮分子間的范德華引力了。 但氣體中粒子距離很遠，它們的范德華引力便非常微弱，接近零。在理想氣體（ideal gas）的假設中，其中一個假設便是氣體分子間沒有任何作用力（包括排斥力和引力）。 ---- 2)Gas molecules之間沒有Van der Waal's Force 如上所述，極微弱，ideal gas假設沒有。 ----- 3)還是有另一種力Overcome Van der Waal's Force呢? 沒有這種力。 這只不過在是描述加入能量來克服范德華引力。『Energy is applied to over the van der Waals’ force.』

其他解答:

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1)Van der Waal's Force是有有效距離 沒有這樣的說法，但在原子、分子的世界裏[微觀世界]，1 cm 的距離已經是無限遠了。 2)Gas molecules之間沒有Van der Waal's Force Gas molecules之間有Van der Waal's Force，否則的話，非極性物質，例如O2、He之類就沒有液化的發生了。 3)還是有另一種力Overcome Van der Waal's Force呢? 不存在你所說的另一種力，但存在於粒子的熱運動可達至你所想像的效果。