74798

Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса. Критические параметры

Доклад

Физика

Учитывая собственный объем молекул и силы межмолекулярного взаимодействия голландский физик И. Учет собственного объема молекул. Наличие сил отталкивания которые противодействуют проникновению в занятый молекулой объем других молекул сводится к тому что фактический свободный...

Русский

2015-01-05

51.5 KB

3 чел.

38.Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса. Критические параметры

При рассмотрении реальных газов — газов, свойства которых зависят от взаимодействия молекул, надо учитывать силы межмолекулярного взаимодействия. Они проявляются на расстояниях 10–9 м и быстро убывают при увеличении расстояния между молекулами. Такие силы называются короткодействующими.

Учитывая собственный объем молекул и силы межмолекулярного взаимодействия, голландский физик И. Ван-дер-Ваальс (1837—1923) вывел уравнение состояния реального газа. Ван-дер-Ваальсом в уравнение Клапейрона — Менделеева введены две поправки.

1. Учет собственного объема молекул. Наличие сил отталкивания, которые противодействуют проникновению в занятый молекулой объем других молекул, сводится к тому, что фактический свободный объем, в котором могут двигаться молекулы реального газа, будет не Vm, а Vmb, где b объем, занимаемый самими молекулами.

Объем b равен учетверенному собственному объему молекул. Если, например, в сосуде находятся две молекулы, то центр любой из них не может приблизиться к центру другой молекулы на расстояние, меньшее диаметра d молекулы. Это означает, что для центров обеих молекул оказывается недоступным сферический объем радиуса d, т. е. объем, равный восьми объемам молекулы или учетверенному объему молекулы в расчете на одну молекулу.

2. Учет притяжения молекул. Действие сил притяжения газа приводит к появлению дополнительного давления на газ, называемого внутренним давлением. По вычислениям Ван-дер-Ваальса, внутреннее давление обратно пропорционально квадрату молярного объема, т. е.

(61.1)

где а — постоянная Ван-дер-Ваальса, характеризующая силы межмолекулярного притяжения, Vm молярный объем.

Вводя эти поправки, получим уравнение Ван-дер-Ваальса для моля газа (уравнение состояния реальных газов):

(61.2)

Для произвольного количества вещества v газа (v=m/M) с учетом того, что V=vVm, уравнение Ван-дер-Ваальса примет вид

При высоких температурах (T > Tк) изотерма реального газа отличается от изотермы идеального газа только некоторым искажением ее формы, оставаясь монотонно спадающей кривой. При некоторой температуре Tк на изотерме имеется лишь одна точка перегиба К.

Эта изотерма называется критической, соответствующая ей температура Tк — критической температурой; точка перегиба К называется критической точкой; в этой точке касательная к ней параллельна оси абсцисс. Соответствующие этой точке объем Vк, и давление рк называются также критическими. Состояние с критическими параметрами (pк, Vк, Tк) называется критическим состоянием. При низких температурах (Т < Tк ) изотермы имеют волнообразный участок, сначала монотонно опускаясь вниз, затем монотонно поднимаясь вверх и снова монотонно опускаясь.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

21105. Фольклор, музика, побут за часів Київської Русі 18.83 KB
  Фольклор музика побут за часів Київської Русі. Культура часів Київської Русі не була явищем однорідним уніфікованим для всіх регіонів держави яка обіймала великі території від Чорного до Білого морів населені цілком різними племенами. Вельми показовою ілюстрацією розбіжностей у релігійних уявленнях населення різних регіонів Київської Русі може служити поховальний обряд який суттєво відрізнявся навіть у найближчих сусідів що складали етнічне ядро держави у полян та древлян. Протягом тисячолітньої історії християнства на Русі церква...
21106. Освіта за часів Київської Русі 16.49 KB
  Освіта за часів Київської Русі. Перші школи на Русі зявилися за часів великого князя Володимира Святославовича початок XI ст. Основою руської літературнописемної мови як вважають вчені стала говірка мешканців княжої столиці що перепліталася з говірками прибульців з інших земель Русі дружинників ремісників купців. Що до давньоруської живої мови то фахівці вважають що на території Русі існували кілька надплемінних територіальних діалектів.
21107. Література Київської Русі 20.63 KB
  Література Київської Русі. Великого значення і значного розвитку в культурі Київської Русі набуває література. У багатьох давньоруських творах дослідники знаходять риси пізніше характерні тільки для української живої мови при цьому самі ці твори часто неодноразово переписувалися в інших землях Київської Русі. Ним зумовлюється зміст більшості пам'яток літератури Київської Русі.
21108. Літописи доби Київської Русі 20.54 KB
  Літописи доби Київської Русі. До оригінальних пам'яток давньоруської літератури та історіографії відносяться літописи. У цілому давньоруські літописи становлять собою надзвичайно цінне історичне джерело з якого можемо дізнатися про деякі подробиці подій і процесів більше ніде не висвітлених. Однак у тексти літописних зведень часто вносилися зумовлені політичною кон'юнктурою зміни так що при зміні політичного курсу чи ситуації літописи повністю переписувалися інколи поспішно а подекуди можливо і грунтовно.
21109. Архітектура за часів Київської Русі 28.45 KB
  Тому одразу ж після хрещення Русі зявляються й перші церкви: Василівська побудована з дерева за зразком храму в Корсуні і Десятинна або Богородицька перша камяна церква у Києві. Подальші реставрації та ремонті роботи не врятували цього храму який порівняно скоро перетворився на купу будівельного брухту. Красу храму створювала гармонія його форми в цілому яка мала символізувати гармонію світобудови створеної з хаосу Божим Словом. Головним структурним елементом храму був його центральний купол що розташовувався на восьмикутному або...
21110. Образотворче мистецтво доби Київської Русі 25.17 KB
  Образотворче мистецтво доби Київської Русі. Розвиток живопису в Київській Русі цілком пов'язаний з поширенням християнства. Майстерність ювелірів що набула розквіту в добу Київської Русі зростала від важких і примітивних браслетів масивних перснів гривнів та намист із міді або сплетених зі срібного дроту до тонких ажурних прикрас оздоблених довершеною насічкою що передавала не лише прості візерунки а й складні сюжетні малюнки як наприклад знахідки з Чорної могили Чернігів X ст. Від часів зміцнення держави збільшується на Русі...
21111. Усна народна творчість, доби пізнього Середньовіччя (XIV – перша половина XVII ст.) 19.05 KB
  Значні світоглядні зрушення відбуваються в усній народній творчості. Розвиток народної творчості українців відбувався на основі давньоруських фольклорних традицій проте нові умови життя народжували й нові форми народної творчості. Натомість в обрядовій творчості зявляються насамперед у жнивних та обжинкових піснях соціальні мотиви та настрої які мають антифеодальне забарвлення.
21112. Освіта доби пізнього Середньовіччя (XIV - перша полови-на XVII ст.) 23.76 KB
  В Україні були протестантські школи в Дубні Хмельнику. Здебільшого рівень освіти в Україні якщо не враховувати протестантські заклади був початковим. Безпосередньо в Україні книгодрукування поширилося тільки у другій половині XVI ст. тут побачив світ Апостол перша друкована книга в Україні яка призначалася для церковнобогослужбового вжитку.
21113. Література і літописання XIV – першої половини XVII ст. 25.69 KB
  Література і літописання XIV першої половини XVII ст. зявляються також нові розширені версії перекладних повістей про Олександра Македонського Олександрія оповідання про Трою Бовукоролевича у XVI ст. До найзначніших літописів тієї доби слід віднести Короткий Київський літопис XIV XVI ст. Виробництво власного паперу в Україні почалося в Галичині тільки в першій половині XVI ст.