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3.3 气液相变 · 教学材料
CO₂ 气体等温压缩 — 交互演示
通过可交互的 P–V 图，直观理解气液相变过程。涵盖五个场景： 安德鲁斯实验、范德瓦尔斯等温线、Maxwell 构造、过冷与过热、完整相图。 可拖动温度滑块，观察等温线形态从超临界到亚临界的连续变化。
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关键概念清单
安德鲁斯实验 (1869)
— CO₂ 等温压缩，首次系统观测气液相变
范德瓦尔斯状态方程
— (P + a/V²)(V − b) = RT，引入分子引力和体积修正
临界点
— T
c
= 8a/(27Rb), P
c
= a/(27b²), V
c
= 3b
Maxwell 等面积构造
— 确定气液共存压力，∫P dV = P₀(V
g
− V
l
)
旋节线（Spinodal）
— ∂P/∂V = 0 的轨迹，界定绝对不稳定区
亚稳相
— 过冷蒸气和过热液体
对应态定理
— 约化变量 P
r
, T
r
统一描述一切气体