Студопедия — Ізотерми реального газу
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Ізотерми реального газу






З рівняння Менделєєва–Клапейрона виходить, що при Т = const і m = const залишається постійним добуток PV = const, тобто це ізотермічний закон Бойля-Маріотта, звідки P=const/V.

З рівняння Ван-дер-Ваальса випливає більш складна залежність P = f(V) при постійній температурі:

.

Отримане рівняння є алгебраїчним рівнянням третього степеня відносно молярного об’єму. Ізотерми газу, які описуються рівнянням Ван-дер-Ваальса, мають вигляд, наведений на рис. 2.28. Існує критична температура Т к: при T>Т к ізотерми реального газу майже не відрізняються від ізотерм ідеального газу, при T<Т к є область станів, де ізотерма має хвилеподібну ділянку і кожному значенню тиску відповідають три точки ізотерми. При підвищенні температури ці точки зближуються і при T=Т к зливаються в одну точку К, яка є точкою перегину ізотерми при T=Т к.

Розглянемо ізотерму при T<Т к (рис. 2.29). На ділянках 1-3 і 5-7 при зменшенні об’єму тиск зростає, що відповідає експериментальним даним. Частина ізотерми 1-2 відповідає газоподібному стану, а частина 6-7 – рідині. На ділянці 3-5 стискання речовини приводить до зменшення тиску, що не може бути реалізовано у природі. Істинна ізотерма на цій ділянці має вигляд прямої лінії 2-4-6. У станах, що відповідають горизонтальній лінії 2-4-6, спостерігається рівновага рідкої та газоподібної фази речовини. Речовина у газоподібному стані при T<Т к називається парою, а пара, що знаходиться у рівновазі зі своєю рідиною, називається насиченою парою.

На ділянці 2-3, яка є продовженням гілки ізотерми 1-2, речовина перебуває у стані перенасиченої пари за відсутності центрів конденсації. Такий стан називається метастабільним. Він є нестійким, достатньо навіть пилинці потрапити у пару, щоб уся речовина розпалася на дві фази і перейшла із ділянки 2-3 на пряму 2-4.

Ділянка 6-5 є продовженням гілки 7-6 і відповідає метастабільному стану перегрітої рідини. Рідина з точки 6 може бути переведеною у точку 5 без кипіння, але досить малої "затравки", щоб рідина почала бурхливо кипіти і перейшла з ділянки 6-5 на пряму 6-4.

Висновки, які були отримані з аналізу рівняння Ван-дер-Ваальса, були підтверджені дослідами Ендрюса, що вивчав ізотермічне стискання вуглекислого газу й отримав на ізотермах горизонтальну ділянку 2-4-6.

При підвищенні температури до критичної Т = Т к отримуємо критичну ізотерму без хвилеподібних ділянок. При цій температурі зникає різниця між газоподібним і рідким станом речовини. Відповідні тиск Р к і молярний об’єм Vm к також називаються критичними, а стан з критичними параметрами речовини Р к, Vm к, Т к називається критичним станом. Критичні параметри Р к, Vm к, Т к можна знайти з рівняння Ван-дер-Ваальса через сталі a i b:

, , .

Пара відрізняється від інших газоподібних станів тим, що при ізотермічному стисканні відбувається процес зрідження. А газ, який знаходиться при температурі вищій за критичну T>Т к, не може бути перетворений стисканням на рідину.

,

одержуємо

Оскільки V2 > V1,то T1 >T2, тобто реальний газ при адіабатному розширенні у вакуум охолоджується.

 

Теплопрові́дність — здатність речовини переносити теплову енергію, а також кількісна оцінка цієї здатності.

Явище теплопровідності полягає в тому, що кінетична енергія атомів й молекул, яка визначає температуру тіла, передається атомам і молекулам у тих областях тіла, де температура нижча.

Теплопровідність не єдиний шлях, яким тепло передається від тіла з вищою температурою, до тіла з нижчою температурою. Така теплопередача може також відбуватися за рахунок теплового випромінювання і конвекції. Різниця між теплопровідністю й конвекцією в тому, що при конвекції тепло переноситься разом із речовиною, а при теплопровідності переносу речовини немає.

При теплопровідності величина потоку тепла визначається різницею температури між різними областями тіла. Кількісно теплопровідність характеризується коефіцієнтом теплопровідності κ, який входить в рівняння (закон Фур'є)

Тут — тепловий потік, T — температура, — оператор Гамільтона набла, яким позначається градієнт.

Коефіцієнт теплопровідності вимірюється у Вт/(м·K)







Дата добавления: 2015-08-12; просмотров: 1860. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...

Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...

Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...

Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...

БИОХИМИЯ ТКАНЕЙ ЗУБА В составе зуба выделяют минерализованные и неминерализованные ткани...

Типология суицида. Феномен суицида (самоубийство или попытка самоубийства) чаще всего связывается с представлением о психологическом кризисе личности...

ОСНОВНЫЕ ТИПЫ МОЗГА ПОЗВОНОЧНЫХ Ихтиопсидный тип мозга характерен для низших позвоночных - рыб и амфибий...

ИГРЫ НА ТАКТИЛЬНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ Методические рекомендации по проведению игр на тактильное взаимодействие...

Реформы П.А.Столыпина Сегодня уже никто не сомневается в том, что экономическая политика П...

Виды нарушений опорно-двигательного аппарата у детей В общеупотребительном значении нарушение опорно-двигательного аппарата (ОДА) идентифицируется с нарушениями двигательных функций и определенными органическими поражениями (дефектами)...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.011 сек.) русская версия | украинская версия