A kritikus halmazállapot - studopediya
Amint fentebb megjegyeztük, a kritikus állapotban nincs különbség a folyadék és a gáz, nincs interfész a két fázis között. A diagram Van der Waals kritikus halmazállapot által képviselt inflexiós pont K. A kritikus feltétel leírható a kritikus paraméterek az állami. a kritikus hőmérséklet Tc. kritikus térfogatát Vc és a kritikus nyomás Pk. A kritikus paramétereket lehet kifejezni egy módosítást a nyomás és térfogat. Mivel a kritikus pont - az inflexiós pont izoterma Van der Waals erők, akkor ezen a ponton az első és a második deriváltak a nyomás térfogat nullának kell lennie. Mivel az állam a valós gáz által leírt Van der Waals erők, az első származékot formula határozza meg:
Adunk egy közös nevező mind képletek és számláló nullának, megkapjuk.
Mi átalakítja ezt a rendszert, hogy az egyenlet :. Osszuk mindkét oldalán az egyenlet így:
A gyakorlatban általában. Ahhoz, hogy kifejezze a kritikus hőmérséklet korrekció után a térfogatot és a nyomást, használja a képlet (6,5) és fogadására. Helyettesítsük ebbe képlet helyett a kritikus térfogatát a jobb oldalon (6.6), és szerezzen:
Felhívják a figyelmet arra a tényre, hogy a kritikus hőmérséklet az anyag nem egyenlő a forrási hőmérsékletet. Mivel a víz forráspontja hőmérséklete 373,15 K, és a kritikus hőmérséklete 647,25 K. A következőkben néhány anyagok a kritikus hőmérséklet.
A kritikus hőmérséklet, K
Kritikus nyomás találni behelyettesítve egyenlet kritikus hőmérséklet és a kritikus mennyiség, kifejezve korrekció a van der Waals erők, kapjuk:
Meg kell jegyezni, hogy egy mól ideális gáz egyenlet teljesül. Mivel a gáz kritikus állapotban nem tekinthető ideális, a megadott egyenlet fentiek nem teljesülnek, és mi van a következő egyenletet:
Ha a kritikus paraméterek a gőz és folyadék állapotok megkülönböztethetetlenek. Azonban, ha a kritikus hőmérséklet, az anyag a gáz halmazállapotú, míg - a folyadékban. Kritikus paraméterek általában kísérletileg határozzuk meg, és ez számított korrekciók van der Waals-erők. Több olyan anyag, nehéz kísérletileg mérni a kritikus paramétereket. Ebben az esetben a kritikus paraméterek kiszámítása a kísérletileg meghatározott kritikus paraméterek egy másik anyag, és a Van der Waals-erő a fenti vagy relatív paramétereket. Hol és. Az egyenlet a van der Waals vagy a fenti paraméterek a formája képest egy mól:
Így a tanulmány a viselkedésének az (6.10) viselkedésének előrejelzésére bármely valóságos gáz.
6.5 A belső energia és hőkapacitása igazi gáz
A belső energia és a hőkapacitása a valós gáz által meghatározott mozgási energiája a molekulák termikus mozgást és potenciális energiája azok kölcsönhatása:
Az egy mól gáz. Határozza meg a potenciális energia, ha figyelembe vesszük, hogy az elemi munka molekuláris kölcsönhatás erők állandó hőmérsékleten formula határozza meg :. Ez a munka jár a változás a potenciális energiáját egy ismert egyenlet :. Aztán. Integrálása ezt a kifejezést, megkapjuk :. Tegyük fel, EP = 0 Következésképpen E0 = 0. Ekkor, a potenciális energia egy mól igazi gáz fogja meghatározni a következő képlettel:
Ezt szem előtt tartva, a belső energia egy mól igazi gáz:
Így a belső energiája az igazi gáz nem csak attól függ a hőmérséklettől. hanem térfogat. igazi gáz hőmérséklete változhat abban az esetben is, ha a belső energia állandó marad.
Meghatározza a hő egy igazi gáz. Definíció szerint, a hőkapacitása a gáz által meghatározott képlettel:
Az igazi gáz. Tekintettel erre, a hőkapacitása a valódi gáz fogja meghatározni a következő képlettel:
Tekintsük különleges esetekben. A moláris hőkapacitás állandó térfogaton egy igazi gáz. Mivel a változás térfogat nulla, a második tag egyenletben (6.15) is nullával egyenlő, és a hőkapacitása megegyezik, hogy egy ideális gáz:
A moláris fajhő állandó nyomáson egy igazi gáz különböznek, hogy az ideális gázok miatt molekulák közötti kölcsönhatások Registry és fogja meghatározni a következő képlettel:
A különbség a moláris hőkapacitás az igazi gáz már nem lesz egyenlő az univerzális gázállandó és határozza meg a kifejezést:
adiabatikus index is különböznek, hogy az ideális gáz:
Ellentétben az ideális gázokra g és egy igazi gáz Van der Waals erők függ a hőmérséklet és a nyomás, és jelentősen eltér a értékeket az ideális gázok nagy nyomáson és alacsony hőmérsékleten, mivel a második kifejezés egyenletben (6.19) a növekvő.