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 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.

Украинкский

2013-07-25

99.5 KB

1 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

5650. Электростатика и постоянный ток. Курс лекций 945.5 KB
  Предисловие Конспект лекций по разделам курса физики Электростатика и Постоянный ток представляет собой часть традиционного курса, читаемого на кафедре физики ОмГТУ для студентов всех форм обучения. Он состоит из следующих разделов: Глава...
5651. Методика проведения испытаний на одноосное растяжение 42.15 KB
  Методика проведения испытаний на одноосное растяжение Приборы и инструменты: Разрывная машина Штангенциркуль Порядок проведения лабораторной работы: Измерение образца: Выполняется измерение образца 3 раза и осредняется ...
5652. Методика проведения испытаний на сжатие 115.03 KB
  Методика проведения испытаний на сжатие Приборы и инструменты: Разрывная машина Штангенциркуль Порядок проведения лабораторной работы: Измерение образца: Выполняется измерение образца 3 раза и осредняется результат...
5653. Методика проведения испытаний на сдвиг 37.4 KB
  Методика проведения испытаний на сдвиг Приборы и инструменты: Разрывная машина Штангенциркуль Порядок проведения лабораторной работы: Измерение образцов: Образец 1 № h a b Количество слоев n 1 7.1 14.09 20.35 t1=3.95 12 2 7 12 19.8...
5654. Трехточечный изгиб 69.5 KB
  Приборы и инструменты: Разрывная машина Устройство реализующее схему трёхточечного изгиба Штангенциркуль с точностью 0.5 мм Персональный компьютер. Материал: Стеклопластик Порядок проведения лабораторной работы: Изме...
5655. Проведение испытаний на трехточечный изгиб 56.56 KB
  Проведение испытаний на трехточечный изгиб Приборы и инструменты: Разрывная машина Штангенциркуль Порядок проведения лабораторной работы: Измерение образца: среднее 19...
5656. Растяжение кольцевых образцов 61 KB
  Растяжение кольцевых образцов Цель работы: Определить модуль Юнгав окружном направлении и предел прочности. Провести статистическую обработку предела прочности по результатам испытаний всех групп. Приборы и оборудование: Испытательная ма...
5657. Расчет пределов прочности и упругости 37.5 KB
  Приборы материалы: машина испытаний, штангенциркуль. Геометрия образца. Образец в виде кольца. Dвн=191,45 мм, ширина b=8,5мм, толщина h=6,35мм. Растяжения образца. Диаграмма растяжения образца. Характеристики образца. Максималь...
5658. Стрічкові самохідні крани. Методичні вказівки 1.24 MB
  Методичні вказівки до виконання курсового і дипломного проектів Стрічкові самохідні крани з дисципліни Вантажопідйомна, транспортуюча ітранспортна техніка для студентів спеціальностей Обладнання ...