Реал жүйелердің құрылысы және күй теңдеуі
жүктеу/скачать 0,88 Mb.
|
 (3)
Яғни, потенциал молекулалар қашықтаған сайын тез әлсіреп жоқ болады. Сонымен бірге, тартылыс потенциалы - теріс таңбалы да, молекулалардың кинетикалық энергиясы - оң таңбалы. Егер берілген молекулалар жүйесі үшін кинетикалық және потенциалдық энергиялардың қосындысы оң мәнді болса, онда газ молекулалары үлкен қашықтыққа тарап кетеді, яғни, газ өз бетінше ұлғайып кетеді. Ал сұйық молекулаларының кинетикалық энергиясы онша үлкен емес. Сондықтан сұйықтағы кинетикалық және потенциал энергияларының барлық молекулалар бойынша қосындысы теріс мәнді. Олай болса сұйық көлемі өз бетімен ұлғая алмайды. Реал жүйелердің күй теңдеуін жазу үшін, дегенмен, молекулалар арасындағы осы әсерлесуді еске алғанда, оларды мына вириалды теңдеу түрінде жаза аламыз, яғни оны Клапейрон –Менделеев теңдеуі түрінде, көлем бойынша қатарға жіктейміз: Бұл жердегі  (T) вириал коэффиценттер. Әрине, мұндай шексіз қатардың вириал коэффиценттерін табу өте қиын мәселе. Іс жүзінде бұдан шығатын жуық теңдеуді пайдалануға болады. Солардың ішіндегі ең қарапайымы, ықшамдысы - газдың негізгі физикалық қасиеттерін есепке алатын көрнекті теңдеу ол Ван-дер-Ваальс теңдеуі. Соңғы теңдеуде вириал қатарының (4) оң жағындағы екінші мүшені ғана, яғни вириал коэффицентті анық түрінде былайша жазамыз:
PV=RT+(RT b-a)/V (5) Сонда көлемнің квадратына кері мүшеден басталатын барлық қосымшаларды алып тастаймыз. Сөйтіп, реал газдар үшін теңдеуді оңайлатып (5) түріне келтірудің мынандай негізі бар. Молекулалардың бір бірімен тебісуі олардың белгілі бір көлемі бар екенін білдіреді. Молекулалардың әсерлесетін көлемдерінің қосындысын b-параметрі арқылы өрнектейміз. Ал екінші а-параметрі молекулалардың өз ара тартылыс әсерлесуінен туатын ішкі қысымның аздап азаятынын көрсетеді. Газ қысымын өлшейтін қондырғының қалақшасына келіп соғатын молекулалар импульсін молекулалардың өз ара тартылыс күші аздап азайтады. Осы әсерлесу (5) формуласында «а» параметрі өрнектеп тұр. Кейінгі кезде осы теңдеудің қолданылу ауданы әлде қайда кең екені белгілі болып отыр. Бұрын оны тек бір атомды молекулалар қасиетін зерттеуге және олардан құралған жүйелердің сұйық және газ түріндегі агрегат күйлерінің ауысу процесстеріне ғана қолданып келген. Бұл жұмыстағы біздің негізгі мақсатымыз осы тендеуді екі атомды молекулалардан құралған газдардың тығыз және конденсацияланған күйлерінің физикалық барлық қасиеттерін табуға, түсіндіруге қолдану. Әсіресе ол теңдеуді инертті газдардың барлық термодинамикалық параметрлерін табуға пайдаланамыз. Инертті газдарды толық сипаттайтын барлық термодинамикалық шамалар атомның екі бөлшектік әсерлесуінің екі параметрі арқылы өрнектеледі. Ол екі параметр 1 - суретте берілген әсерлесудің радиусы  мен потенциалдың тереңдігі W. Бұл параметрлер әлем лабороторияларында түрлі әдіспен табылған , олардың орташа мәндері 1- кестеде берілген. Сонымен бірге сол таблица инертті газдардың 1 моліне сәйкес келтірілген параметрлері  мен  берілген.
1 Кесте. Инертті газдар үшін екі бөлшектің әсерлесу потенциалының параметрлері мен келтірілген параметрлері. жүктеу/скачать 0,88 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|
(4)