Бағдарламасы 2013 ж №1 басылым 5В072400 «Технологиялық машиналар және жабдықтар» мамандықтары үшін

Ван-Дер-Ваальс изотермалары. Заттың кризистік күйі

жүктеу 41,41 Mb.

бет	196/385
Дата	04.12.2017
өлшемі	41,41 Mb.
	#3067
түрі	Бағдарламасы

1 ... 192 193 194 195 196 197 198 199 ... 385

2.14.3 Ван-Дер-Ваальс изотермалары. Заттың кризистік күйі

Ван-Дер-Ваальс теңдеуі

үшінші дәрежелі алгебралық теңдеу. Осы теңдеу бойынша әрбір температураға сәйкес изотермалар салайық (2.14.3.1-сурет). Тек жоғары температураларда ғана Ван-Дер-Ваальс изотермалары Бойль-Мариотт изотермаларына ұқсас болады. Төменгі температураларда Ван-Дер-Ваальс изотермалары өркештер береді.

2.14.3.1-сурет. Ван-Дер-Ваальс изотермалары

Әр қысым Р-ға бірнеше V₀₁,V₀₂... көлемдер сәйкес келеді. Осыны түсіну үшін эксперимент нәтижесіне тоқталайық. (2.14.3.2)-суретте эксперименттік изотермалар көрсетілген. Изотермалар жоғары температураларда идеал газ изотермаларына ұқсас. Төменгі температураларда изотерма сипаты тіпті басқаша.

Тәжірибенің қондырғысы (2.14.3.3) -суретте көрсетілген. Қалың қабырғалы цилиндр ішінде 1 моль көмірқышқыл газы бар (тәжірибе кезінде температура тұрақты болады). Суреттегі G – манометр, В-поршень.

2.14.3.2-сурет. Эксперименттік изотермалар

2.14.3.3-сурет. Цилиндрлік қондырғы

Поршеньді төмен қарай қозғай отырып қысымды арттырайық, сонда газдың көлемі кішірейеді. (2.14.3.4) -суреттегі ON қисығы. Ары қарай қысым Р₀-ге жеткенде көлем кішірейгенмен қысым өзгермейді. СО₂ сұйыла бастайды. Бұл уақытта көлем

-ге тең болады. Енді көлем кішірейе берген сайын газ көбірек сұйыла бастайды. M нүктесінде газ тегіс сұйыққа айналады. Бұл кезде көлем

болады. Әрі қарай сығылу қиындала бастайды.

2.14.3.4-сурет. Газ күйлерінің ауысуы

Р₀қысым Т температурадағы қаныққан бу серпімділігі делінеді. Осы қысымда берілген зат

пен

арасындағы көлемдерді ала алады. Бұл аймақта газ екі агрегаттық күйде бола алады. Теориялық изотермадағы өркештер заттардың газ күйінен сұйық күйіне ауысып отыратындығын көрсетеді. Графикте пунктермен бөлінген бөлік сұйық газ, штрихтар сұйықты көрсетеді (2.14.3.2-сурет). Ван-Дер-Ваальс изотермалары ішінде өркештелген изотерма мен өркештелмеген изотермаларды бөліп тұрған изотерма бар. Мұны кризистік изотерма деп атайды да оған сәйкес температураны кризистік Т_k дейді. Бұл К нүктесінде өркештер орнына майысу ғана болады. К – кризистік нүкте, V_ок- кризистік көлем. Р_k – кризистік қысым делінеді. Сонымен:

1) Т_k - кризистік температурадан жоғарғы температурада зат тек газ күйінде болады. Кризистік температурадан жоғарғы температура газды ешқандай қысыммен сұйылтуға болмайды. Т_k – ден төменгі температурада газ сұйық күйінде де, газ күйінде де болуы мүмкін.

2) Р₀қаныққан бу серпімділігі Р_k кризистік қысымнан артық бола алмайды.

3) Заттың сұйық күйіндегі көлемі осы заттың сондай мөлшердегі кризистік көлемінен үлкен бола алмайды. Кризистік нүктеде сұйық және бу арасында айырма болмайды.

2.14.3.5-сурет. Эксперименттік изотерма
Эксперименттік изотермада өркештер аймағы MN түзуі арқылы көрсетілген (2.14.3.5-сурет).

Тозаңсыз және электр зарядтары жоқ жерде будың қысымы Р қаныққан бу серпімділігінен жоғары болуы мүмкін. Мұны аса қаныққан бу деп атайды.

Заттың сұйық күйіндегі қысымы қаныққан бу серпімділігінен төменгі қысымда бола алады. Ол чертежде bМ сызығымен көрсетілген. аb – бөлігі тұрақсыз күй болып табылады. Өйткені, көлемнің үлкеюімен қатар қысымның да артып отыруы мүмкін емес.

жүктеу 41,41 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 ... 192 193 194 195 196 197 198 199 ... 385