Орындаған: Анарбай Маржан Тобы: еп-19-3к1 Қабылдаған: Аблязимова Н
жүктеу/скачать 45,77 Kb.
|
ЕП-19-3К1 Анарбай Маржан
ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ М.ӘУЕЗОВ АТЫНДАҒЫ ОҢТҮСТІК ҚАЗАҚСТАН МЕМЛЕКЕТТІК УНИВЕРСИТЕТІСӨЖ
Тақырыбы:Газдар қасиеттерінің идеал газ моделінен ауытқуы Орындаған:Анарбай Маржан Тобы:ЕП-19-3к1 Қабылдаған:Аблязимова Н Газдардың қасиеттерінің идеалдықтан ауытқуы. Идеал және нақты газдыңсығылғыштық коэффициенті. Бойль-Мариотт, Гей-Люссак, Шарль заңдары жеткілікті сиретілген және идеал газдардың күйін ғана қанағаттанарлық сипаттайды. Нақты газдар қарапайым идеал газ заңдарына бағынбайды, бірақ өте төменгі тығыздықтарда және химиялық реакциялар жоқ кезінде олардың қасиеттері идеал газдыкіне жуық болады. Нақты газдардағы молекула-ларды материялық нүктелер деп қарастыруға болмайды. Оның моле-кулаларының арасында өзара әрекет тебіліс және тартылыс күштері бар, сондықтан мұндай нақты газдың күйі идеал газ күйінің  теңдеуінен ауытқиды.
Газдың қасиеттерінің идеалдықтан ауытқуын Z сығылғыштық коэффициенті арқылы көрсетуге болады:  , (5.1)
мұндағы v – мольдік көлем, Т –температура, p – қысым, R – универсал газ тұрақтысы. Идеал газдың сығылғыштық коэффициенті Z=1. Өте жоғарғы температура мен қысымнан басқа аймақтарда нақты газдардың сығыл-ғыштық коэффициенті әдетте бірден кіші. Cұйықтардың сығылғыш-тық коэффициентін анықтауға (5.1)-ші теңдеуді қолдануға болады, бірақ олардың мәндері бірден елеулі кіші. Экспериментте газдың (сұйықтың) сығылғыштық коэффициентінің келтірілген температура менкелтірілген қысымға тәуелділігі жиі зерттеледі:
Мұндағы Идеал газдың көлемі мен қысымының көбейтіндісі белгілі тұрақты температурада қысымға байланысты өзгермейді, тұрақты болады (5.1-сурет, үзік сызықтар). p-V-Tэксперимент нәтижелері бойынша нақты газдың 00С температурадағы азоттың эксперименттік изотермдері тұтас сызықпен көрсетілген. Мұнда қысым артқан сайын елеулі ауытқулар байқалады. Осы идеалдықтан ауытқу қысым өскен сайын ұлғаяды. Идеал газ заңдарынан ауытқулар барлық нақты газдарда байқалады, сонымен қатар олардың өздеріне тән өзгешеліктері бар, себебі әрбір газдың моле-кулаларының өлшемдері және молекулалық өзара әрекеттесулері әр түрлі. 5.1-сурет 
Нақты газдың молекулаларының көлемінің ықпалын келесі мысалдан көруге болады. Газдың молекулаларын диаметрі қатты сфера деп қарастырайық. Осы «биллиард шарлары» тәріздес молекулалар көлеміV жәшікте орналасқан делік. Онда жәшіктегі бірінші молекуланың центрі 
5.2-сурет Бірінші молекуламен қатар орналасқан екінші молекуланың центрі-нің қозғалысы мына  . (5.3)
Соның өзінде жәшіктің өлшемдері (көлемі) молекуланың размері -дан едәуір үлкен. (5.3)-ші өрнектегі (5.4) шама молекулалардың «өзіндік көлемі» болады. Бұл b сфералық моле-кулалардың төрт еселенген көлеміне тең. Осы (5.4)-ші өрнектен b температураға тәуелді емес, тұрақты шама болатыны және ол газдың тегіне қатысты анықталатыны көрінеді. Тіпті осы айтылғанды ескермей-ақ, молекулалар көлемін есептейік. Мысалы, қалыпты жағдайда көлемі 1 см3 газда  см-3 (Лошмидт саны) молекула орналасады. Молекуланың диаметрі  см-ге жуық. Онда барлық молекулалардың өзіндік көлемі мынаған тең болады:
 см3.
Бұл мысалда молекулааралық күштер ескерілмеген. Тәжірибеден белгілі жайт, бір мың атмосфералық қысымда молекула-лардың өзіндік көлемі газдың көлемінің үштен біріне жуық. Сондықтан газдың қысымы ондаған атмосфера болғанда, мысалы, Бойль-Мариотт заңынан ауытқулар елеулі болады. Нақты газ параметрлерінің арасын-дағы байланыс идеал газ күйінің теңдеуі Менделеев-Клапейрон теңдеуіне бағынбайды. Нақты газ күйінің теңдеуіндегі көлем мен қысымның және температураның арасындағы функционалдық байланыс Менделеев-Клапейрон теңдеуінен күрделі болады. Алғашқы нақты газ күйінің теңдеуін 1873 жылы ұсынған Голландия ғалымы Ван-дер-Ваальс болатын. Ван-дер-Ваальстің ойынша ұсынған теңдеуі заттың газ тәріздес және сұйық күйлерін сипаттауы керек еді. Сұйық және газ тәріздес заттардың күй теңдеуінің молекула-кинетика-лық негізін қалау осы Ван-дер-Ваальс теңдеуінен басталады. жүктеу/скачать 45,77 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|
, (5.2)
,
,ТК – критикалық температура, pK – критика-лық қысым, Т – температура, р – қысым. Критикалық параметрлер ТК және рК туралы түсініктерді кейінірек береміз.
тәуелділігі күрделі болады.
көлемде ғана қозғала алады, өйткені ол ыдыстың қабырға-сына
қашық жақын бара алмайды (5.2-сурет).
көлеммен шектеледі. Олай болатыны, екінші молекуланың центрі біріншіге қашықтан жақын келе алмайды (5.2-сурет). Бұл процесті барлықN молекула V көлемде орналасқанша қарастыруға болады. Осылай кез келген молекуланың центрі еркін орналасатын орташа көлемді есептесек, ол мынаған тең болады: