實際氣體狀態方程
範德華方程，也稱爲范德瓦耳斯方程或範氏方程，是荷蘭物理學家範德華於1873年提出的一種實際氣體狀態方程。該方程是對理想氣體狀態方程的一種改進，其特點在於考慮了氣體分子自身的大小和分子之間的相互作用力，這些在理想氣體模型中被忽略。因此，範德華方程能夠更好地描述氣體的宏觀物理性質。
範德華方程的表達式爲：
\[ (p + \alpha \frac{a}{V_m^2})(V_m - b) = RT \]
其中：
\( p \) 是實際氣體的壓力；
\( T \) 是熱力學溫度；
\( V_m \) 是摩爾體積；
\( R \) 是摩爾氣體常數；
\( \alpha \) 和 \( b \) 是範德華常數，可以通過實驗確定其值。
\( b \) 稱爲排除體積，是由於實際氣體分子佔有體積而使1mol氣體分子自由活動的空間由理想氣體的 \( V_m \) 減小到 \( (V_m - b) \) 的修正量。
\( \alpha \) 是實際氣體的內壓力，是由於氣體分子間具有引力作用而造成的1mol氣體對容器壁所施壓力相對理想氣體之值的減小值。
在壓力不是非常大的情況下，範德華方程能較準確地描述實際氣體的 \( p \)、\( V_m \)、\( T \) 間的關係，能指出臨界點的存在，並能與低於臨界溫度時實際氣體可以液化等事實相符合。因此，範德華方程是一箇具有理論意義和實際應用價值的狀態方程。