За да се изследва поведението на rassmotrimizotermy истински газ Wang -der -Vaalsa - криви от по предварително определен, определени от уравнението на ван дер Ваалс сили за мол. Тези криви (считат за четири различни температури. Фигура 135) имат доста особен характер. При високи температури, изотермите на недвижим газ се различава от идеалните газове изотермите само някои изкривяване на формата си, пребиваващи монотонна крива. При определена температура в изотерма има само една точка на огъване.
Това се нарича критична изотерма. съответната температура е критична температура; инфлексна точка се нарича критична точка; в този момент е успоредна на допирателната към оста х. Свързан към този момент обем и налягане също се наричат критично. Държавата с най-критичните параметри се нарича критично състояние. При ниски температури, изотермите са вълнообразни част, първо монотонно падане, а след това монотонно ставах и се спусне отново монотонно.
Когато разликата е изтрита между течната и газообразно състояние на материята, разликата в плътността на течността и парата изчезне латентна топлина на изпарение и повърхностното напрежение (Фиг. 136).
За да се изясни естеството на изотермите трансформира уравнението на ван дер Ваалс сили на формата.
Уравнение Van - дер - Ваалс в даден Т и е трета степен уравнение по отношение; Ето защо, той може да има каквито и да било три реални корени, или един истински и въображаеми две, физически смисъл има само положителни реални корени. Следователно, първият случай съответства на изотерма при ниски температури (три стойности на обема на газ, и се срещат (символът "" се пропуска за простота) към една стойност на налягането Р1, втория случай - изотерма при високи температури.
Като се има предвид различни области на изотерма на (фиг. 137), виждаме, че в точки 1 до 3 и 5 -7 с намаляване на увеличения обем налягане, естествено. В станция 3 -5 компресия на материята намалява налягането; Практиката показва, че такива състояния в природата не са разрешени. Наличност -5 част 3 означава, че постепенна промяна на обема на веществото не може да остане през цялото време в хомогенна среда; в някакъв момент трябва да дойде рязка промяна в състоянието и разпадането на веществото в две фази. По този начин, истински изотерма ще има формата на начупена линия 7 -6 -2 -1. Част 6 -7 отговорен газообразно състояние, а част 2 -1 - течност. Състоянията, съответстващи на хоризонталната част 6 -2 изотерми, равновесие се наблюдават течни и газообразни фази на веществото. Веществото в газообразно състояние под критичната температура нарича пара и парата в равновесие с течност се нарича наситен.
Ако от крайните точки на хоризонталните участъци на изотермите на семейството, за да удържи фронта, можете да получите във формата на камбана крива (фиг. 138), ограничаващ района на двуфазни състояния на материята. Тази критична крива изотерма и се разделят на графиката по изотерма в три области: крива камбана е региона на двуфазна състояние (наситен течност и пари) своята лява е област от течно състояние, а дясната - двойката област. Парна различава от други газообразни посочва, че претърпява изотермични компресия, процес на втечняване. Газ и над критичната температура не може да се превърне течност под налягане не.
Сравнявайки изотерма Ван дер Ваалс изотерма Андрюс (горната крива на фиг. 138), ние виждаме, че последният има праволинейна част 2 -6, съответният двуфазна състояние материал. Въпреки това, при определени условия, може да бъде повторно alizovany състояние представени порции ван -der Ваалс изотермите 5-6 и 2 -3. Тези нестабилни състояния се наричат метастабилни. [51] Парцел 2 илюстрира прегрята течност -3, 5 -6 -peresyschenny двойки. Двете фази са частично резистентни.
При достатъчно ниски температури изотерма пресича оста. движи в област на отрицателно налягане (долната крива на фиг. 139). Веществото под отрицателно налягане Nym е в състояние на напрежение. При определени условия, са реализирани такива условия. -9 част 8 на долния изотерма съответства на прегряване на течността. част 9 -10 -rastyanutoy течност.
Джаул - Томсън
Наличието на потенциалната енергия на молекулно взаимодействие се проявява в Джаул - Thomson. промените в реалната температура на газовете при промяна на обема си, без топлина и без да се извършват при работа на открито.
Ако се понижава температурата на газа. ефектът се счита за положително; Ако се отоплява на газ. ефектът се счита за отрицателно. Ако разширяването не се нагрява или охлажда, след това ефекта на Джаул - Thomson нула. Това е показана точка инверсия. инверсия точка определя температурата в близост до която ефектът променя знак.
Положителни Джаул - Томсън, използван при изготвянето на ниски температури.
Дълбоко охлаждане на газовете се постигне по два начина:
1). Температурата на газ намалява като се разширява поради да работят срещу кохезионни сили на молекулите;
2). Температурата на газовата се понижава с адиабатно разширение, поради извършване на работа срещу външни сили.
Използването на първия метод е възможно, когато газът се охлажда под температурата на инверсия и под критичната температура. В момента се подлага на втечняване и втвърдяване на всички газове, включително хелий, от които критичната температура.
Свързани статии