Агрегатные состояния тела
Страница 6

Опыт Джоуля-Томсона доказал наличие в газе сил межмолекулярного взаимодействия. Метод дросселирования используется для сжижения газов, а также для получения низких температур.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1. 3. Изотермы Ван-дер-Ваальса. Критическое состояние вещества

Для идеального газа, в случае одного моля, подчиняющегося уравнению pVm = RT, изотермы представляли собой гиперболы (рис. 2.1).

Для реального газа в количестве, равном одному молю, справедливо уравнение (2.62). Перепишем его, раскрыв скобки:

Кубическое уравнение относительно V может иметь три действительных решения или одно действительное решение и два комплексных. Физический смысл имеют только действительные решения. Значит, одному значению давления может соответствовать три значения объема:

V ',V' ',V '''.


Рис. 2.39

На рис. 2.39 графически представлена зависимость давления реального газа от его объема при некоторой постоянной температуре. Уравнение Ван-дер-Ваальса является приближенным и количественно определяет свойства реальных газов только в области высоких температур и низких давлений. Однако, качественно оно позволяет описать поведение газа при высоких давлениях и конденсацию газа.

На участке "аб" вещество находится в газообразном состоянии. При некотором объеме V ''' (точка "б" на изотерме) газ начинает конденсироваться. В состояниях, изображаемых точками на прямой "бд", наблюдается равновесие жидкости и ее насыщенного пара. Переход в жидкое состояние реально осуществляется по прямой "бд", а не по теоретической кривой "бвгд", определяемой изотермой Ван-дер-Ваальса. Отличие изотерм теоретической и опытной объясняется тем, что состояния, которым соответствуют участки "бв" и "гд" являются неустойчивыми. Участок "бв" соответствует переохлажденному пару, участок "гд" – перегретой жидкости. Участок "вг" соответствует состояниям, которые в природе не реализуются, так как на этом участке происходит увеличение объема V при увеличении давления p. Участок "де" соответствует жидкому состоянию. При увеличении давления объем практически не изменяется (жидкость мало сжимаема).

Другие статьи из раздела

Нефть и нефтепродукты

Введение. С развитием техники повышаются требования к ассортименту и ка­честву нефтей и нефтепродуктов, что, в свою очередь, требует совершен­ствования процессов их производства. Поэтому качества, как товарной нефти, так и продуктов ее переработки, подлежат обязательному контро­лю. Организацию контроля качества невозможно осущест...


Алюминий

По распространённости в природе алюминий занимает четвёртое место (после О, Н, и Si), причём на его долю приходится около 5,5 % общего числа атомов земной коры...


Татарстан - республика химии

Нефть. Органическая химия - химия углеродных соединений (6,5 млн. веществ). Сырьевой базой для них является нефть, газ, древесина, каменный уголь. Учитывая первые две продукта, понятно, почему развитие химии в Татарстане так велико. Суммарно за весь период добычи из недр Татарстана извлечено 2,6 млрд. т. Это соответствует примерно 1/4 всей нефти до...