20264

Теорія Ван-дер-Ваальса (ВдВ) критичних явищ

Доклад

Физика

Теорія ВандерВаальса ВдВ критичних явищ. Одне з рівнянь що описує реальні гази рівняння ВдВ: для 1го моля газу 1 де а і b сталі повязані із силами притягання і відштовхуванням відповідно. Перепишемо 1: При Т1 : ізотерма ВдВ ліва вітка рідкий стан права газоподібний.Перехід із рідкого стану в газоподібний і в зворотному напрямку при звичайних умовах відбувається не вздовж ізотерми ВдВ АВСDE а вздовж ізотерми АЕ яка одночасно є і реальною ізотермою.

Украинкский

2013-07-25

99.5 KB

2 чел.

8. Теорія Ван-дер-Ваальса (ВдВ) критичних явищ.

Одне з рівнянь, що описує реальні гази – рівняння ВдВ: для 1-го моля газу  (1), де а і b –сталі, пов’язані із силами притягання і відштовхуванням відповідно.

Перепишемо (1):

При Т1 : ізотерма ВдВ (ліва вітка – рідкий стан, права – газоподібний).Перехід із рідкого стану в газоподібний і в зворотному напрямку при звичайних умовах відбувається не вздовж ізотерми ВдВ АВСDE, а вздовж ізотерми АЕ, яка одночасно є і реальною ізотермою.

- ПРАВИЛО Максвела (рівність площ фігур).

Точки ізобари – ізотерми зображують двохфазні стани речовини.

Якщо позначити мах об’єм моля рідини і мax об’єм моля пари при температурі Т через  V1 I V2 відповідно, а об’єм двохфазної системи в точці G через V0, то ,

- ПРАВИЛО важеля.

АВ і DE – метастабільні стани речовини: переохолоджена рідина і пересичена пара. Ділянка ВСD, на якій , відповідає абсолютно нестійким станам речовини і ні при яких умовах не реалізується (рівняння ВдВ має обмежене застосування).

Три зростанні Т: глибина горбів та впадин на ізотермі ВдВ зменшується і при Т=Тк перетворюється в точку перегину: ,    (або спінодаль має максимум в критичній точці).

, а для реального газу Н2 : 3,45 (тобто газ ВДВ сильно відрізняється від реального.)

Запишемо рівняння ВдВ в зведеному вигляді:

У рівнянні (2) відсутні індивідуальні характеристики газу а і b. Закон відповідних станів: речовини, для яких 2 з 3-х безрозмірних параметрів однакові, 3-й також співпадає.

Наша мета: дослідити поведінку термодинамічних величин в області, близькій до критичної точки і знайти критичні показники (індекси)

Розкладемо рівняння (2) в околі критичної точки:

- зберігаючи нижчі степені малих величин.    (3)

1.δ – індекс критичної ізотерми ( характеризує швидкість наближення тиску до критичного значення в залежності від різниці густини рідини та пари на критичній ізотермі ): (Т=Тк); . З (3): .

2. β – критичний індекс кривої співіснування ( характеризує швидкість зменшення і прямування до нуля при наближенні до критичної температури різниці густини рідини та пари ).

Крива співіснування має центр симетрії в точці 4τ (поблизу крит. точки крива співіснування симетрична – правило прямолінійного діаметру).

Тоді:           

3.γ – показник ізотермічної сприйнятливості ( характеризує швидкість зростання ізотермічної сприйнятливості  поблизу критичної точки : )     

1)

2)  

  1.  α – індекс ізохорної теплоємності (V=VK) (характеризує поведінку С при наближенні для критичної точки вздовж критичної ізохори  )

T<TK (двофазна система): ми працюємо в рамках симетричної бінодалі – половина системи має об’єм Vp , а друга VГ.

Теплоємність газу ВдВ має в критичній точці скінчений стрибок


b    V
1    Vk    V0  V2      V

P

Pk

            D  T3>T2

A C    G     E

   T2>T1

      B   T1

K


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

21288. Методологія IDEF 387 KB
  Методологія IDEF Сімейство стандарту IDEF На даний момент до сімейства IDEF [ІДЕФ] можна віднести такі стандарти: IDEF0 методологія функціонального моделювання. За допомогою наочного графічного мови IDEF0 що розробляється система постає перед проектувальниками у вигляді набору взаємозалежних функцій функціональних блоків у термінах IDEF0. Як правило моделювання засобами IDEF0 є першим етапом вивчення будьякої системи; IDEF1 методологія моделювання інформаційних потоків усередині системи що дозволяє відображати і аналізувати їх...
21289. Відношення між класами 407 KB
  Відношення між класами Вступ Крім внутрішнього пристрою або структури класів на відповідній діаграмі вказуються різні відносини між класами. Базовими відносинами або зв'язками в мові UML є: Відношення залежності dependency relationship Ставлення асоціації association relationship Відношення узагальнення generalization relationship Ставлення реалізації realization relationship Кожне з цих відносин має власне графічне подання на діаграмі яке відображає взаємозв'язки між об'єктами відповідних класів. На діаграмі класів дане...
21290. Діаграма станів 479.5 KB
  Діаграма станів Вступ Розглянута в попередній лекції діаграма класів є логічний модель статичного подання модельованої системи. Справа в тому що характеристика станів системи не залежить або слабко залежить від логічної структури зафіксованої в діаграмі класів. Тому при розгляді станів системи припадає на час відволіктися від особливостей її об'єктної структури і мислити зовсім іншими категоріями які утворюють динамічний контекст поведінки модельованої системи. Тому при побудові діаграм станів необхідно використовувати спеціальні...
21291. Діаграма діяльності 625.5 KB
  Діаграма діяльності Вступ При моделюванні поведінки проектованої або аналізованої системи виникає необхідність не тільки уявити процес зміни її станів але і деталізувати особливості алгоритмічної та логічної реалізації виконуваних системою операцій. Для моделювання процесу виконання операцій в мові UML використовуються так звані діаграми діяльності. Застосовувана в них графічного багато в чому схожа на нотацію діаграми станів оскільки на діаграмах діяльності також присутні позначення станів і переходів. Кожен стан на діаграмі діяльності...
21292. Діаграма послідовності 571.5 KB
  Іншими словами хоча повідомлення і має інформаційний зміст воно набуває додаткове властивість надавати направлений вплив на свого одержувача. Повідомлення зображуються у вигляді горизонтальних стрілок з ім'ям повідомлення і також утворюють порядок за часом свого виникнення. Іншими словами повідомлення розташовані на діаграмі послідовності вище ініціюються раніше тих що розташовані нижче. Графічне зображення актора рекурсії та рефлексивного повідомлення на діаграмі послідовності 2.
21293. Методологія обєктно-орієнтованого аналізу і проектування ПЗ. Мова UML 72.5 KB
  Мова UML Зіставлення і взаємозв'язок структурного та об'єктноорієнтованого підходів Граді Буч сформулював головне достоїнство об'єктноорієнтованого підходу ООП наступним чином: об'єктноорієнтовані системи більш відкриті і легше піддаються внесенню змін оскільки їх конструкція базується на стійких формах. Буч відзначив також ряд наступних переваг ООП: об'єктна декомпозиція дає можливість створювати програмні системи меншого розміру шляхом використання загальних механізмів що забезпечують необхідну економію виразних засобів. Системи...
21294. Структурний підхід до проектування інформаційних систем 477 KB
  Основними з цих принципів є наступні: принцип абстрагування полягає у виділенні істотних аспектів системи і відволікання від несуттєвих; принцип формалізації полягає в необхідності суворого методичного підходу до вирішення проблеми; принцип несуперечності полягає в обгрунтованості та узгодженості елементів; принцип структурування даних полягає в тому що дані повинні бути структуровані і ієрархічно організовані. Кожній групі засобів відповідають певні види моделей діаграм найбільш поширеними серед яких є наступні: SADT...
21295. Мета та завдання дисципліни 88.5 KB
  CASEтехнологія являє собою методологію проектування ІС а також набір інструментальних засобів що дозволяють в наочній формі моделювати предметну область аналізувати цю модель на всіх етапах розробки і супроводу ІС і розробляти програми відповідно до інформаційними потребами користувачів. Поняття моделі та моделювання Модель це об'єкт або опис об'єкта системи для заміщення однієї системи оригіналу іншою системою для кращого вивчення оригіналу або відтворення будьяких його властивостей. Слово модель лат. При моделюванні...
21296. Діаграма варіантів використання (use case diagram) 504 KB
  Діаграма варіантів використання use case diagram Вступ Візуальне моделювання в UML можна уявити як певний процес поуровневого спуску від найбільш обший і абстрактної концептуальної моделі вихідної системи до логічної а потім і до фізичної моделі відповідної програмної системи. Для досягнення цих цілей спочатку будується модель у формі так званої діаграми варіантів використання use case diagram яка описує функціональне призначення системи або іншими словами те що система буде робити в процесі свого функціонування. Діаграма...