Термодинамиканың үшінші бастамасы (Нернст теоремасы):
Температура нөлге ұмытылғанда барлық денелердің энтропиясыда нөлге ұмытылады:
№7 дәріс
Тақырыбы: Нақты газдар, сұйықтар, қатты денелер
Жоспар:
1. Нақты газдар.
2. Ван-дер-Ваальс теңдеуі.
3. Ван-дер-Ваальс изотермалары.
4. Екі фазалық күй аумағы. Қаныққан бу. Ылғалдылық.
5. Кризистік параметрлер.
6. Нақты газдың ішкі энергиясы. Джоуль-Томсон эффекті.
7. Төмен температураларды алу әдістері және газдарды сұйылту.
Жоғары қысымдағы немесе төмен температурадағы газды идеал деуге болмайды, себебі газ молекулалары бір-біріне өте жақын орналасадыда олардың өлшемдерін және өзара әсерлесуін ескеруге тура келеді. Бұл жағдайда газдың күйін Менделеев-Клапейрон теңдеуі көмегімен сипаттауға болмайды.
Нақты газдың күй теңдеуін алу үшін Голландия физигі Ван-дер-Ваальс Менделеев-Клапейрон теңдеуіне молекула өлшемдері мен олардың өзара тартылу күштерін ескеретін түзетулерді еңгізді.
1. Молекулалардың меншікті көлемін ескеру
Бір моль идеал газ үшін жазылған Менделеев-Клапейрон теңдеуіндегі – қозғалыстағы молекулаға берілген ыдыс көлемі. Нақты газ үшін осы көлемнің кейбір бөлігін молекулалардың өздері алады. Сондықтан нақты газ молекулаларына шын мәнінде берілген көлем –дан кем және –ға тең. Сонда
Теориялық есептеулерге сәйкес бір моль газ молекулаларының өздері алып жатқан көлемі жуықтап алғанда сол молекулалардың төрт еселенген меншікті көлеміне тең:
2. Молекулалардың өзара тартылуын ескеру
Менделеев-Клапейрон теңдеуіндегі ыдыс қабырғаларының газға келтірілген қысымы сыртқы қысым болып табылады. Нақты газ молекулаларының өзара тартылу күштерінің әсері газдың қосымша сығылуына әкеледі, яғни қосымша ішкі қысымды туғызады. Сондықтан реал газдың шын мәніндегі қысымы –дан жоғары және –ға тең. Сонда
~ , ал газдың тығыздығы көлемге кері пропорционал, сондықтан
Олай болса бір моль газ үшін Ван-дер-Ваальс теңдеуі:
(7.1)
Газдың кез келген массасы үшін Ван-дер-Ваальс теңдеуі:
(7.2)
Теңдеудегі және - әр газ үшін тұрақты шамалар. Оларды тәжірибе жүзінде анықтауға болады.
Ван-дер-Ваальс изотермалары.
В ан-дер-Ваальс теңдеуін –ға қатысты жазайықта оның -координатадағы графиктерін әр түрлі температура үшін тұрғызайық.
Достарыңызбен бөлісу: |
