/?
7
Кр.
§ 119. Эксперимеиттік изотермалар
Изотерманы тәжірибе жүзінде шығарып алу үшіи зат-
ты газ күйінде алу керек тс, оны жылжымалы поршені
бар ыдысқа (269-сурет) орпаластыру керек. Содаи кейіп
заттың температурасы тұрақты болуыи қадагалай оты
рып жәпе кысым мсн көлемиің скеуіп бірдей өлиіей оты-
408
рып, затты жайлап сығу керек. Осындай тәжірнбелердін
кризистік температурадан төменгі температура жағда-
йындағы нәтижесі 270-суретте келтірілген. Алғашкыда
көлемнің азаюына байланысты газдын қысымы1 ұл-
ғаяды, бұл жағдайдағы изотерманың барысы Ван-дер-
Ваальс теңдеуімен бір шама жақсы сипатталады. Алай-
да, қайсыбір
V г
көлемнің мәнінен бастап эксперименттік
изотерма теңдеуге (118.3) бағынуды кояды. Көлемніц
осы мәнінен бастап ыдыстағы қысымның өзгерісі тоқта-
лады да, заттың өзі біртекті болудан қалады: газдың бір
үлесі конденсацияға ұшырап сұйыққа айналады. Былай-
ша айтқанда, заттың екі фазаға, сұйық
пен газға жіктелуі пайда болады. Кө-
лемді одан әрі азайтқан сайын заттын
бұрынғыдан да көп үлесі сұйық фазага
ауыса^ын болады және бұл ауысу сурет-
те
р
Каіі.б
арқылы белгіленген тұрақты
қысымда жүзеге асады.
Заттыц
сұйыкқа
конденсацнялану
процесі аяқталғаннаи кейін (бұл жағдай
көлемнің мәні Кс-ға жрткенде өтеді).
Көлемнің одан арғы азаюы қысымныц
тез артуымен байланысты. болады. Бұл ксзде изотерма-
ныц барысы жуықтап тағы да (118.3) тендеуіне бағына-
тын болады. Изотерманың бұл учаскесіне сәйкес келе-
тін заттың күйі тағы да біртекті болып шығады, бірақ ол
газ күйі емес, сұйық күйге жатады.
Сонымен, Ван-дер-Ваальс теңдеуі заттың газ күйін
ғана сипаттап кана қоймай, әрі сүйық күйге ауысу про-
цесі мен сүйықты сығу процесін де қамтиды екен.
Экспериментах изотерманы Ван-дер-Ваальс изотер-
масымен салыстырсақ, бұл екі изотерма заттың бір фа-
залық күйлеріне сәйкес келетін учаскелерде бір-біріне
жеткілікті жақсы үйлесетіні, ал заттың екі фазаға жік-
телу облыстарында бір-бірінен өте алшақ кететіні бай-
қалады.
Ван-дер-Ваальс
изотермасындағы 5-тәрізді
иректің орнына сол облыста эксперимснттік изотермада
горизонталь түзу сызықты у часке пайда болады: бүл
учаске ирек қамтитыи
Ғ х
және
Ғ2
аудандар (270-сурет)
бірдей болатындай орналасады.
1 Заттың кризистік температуралан төменгі күііі кейде бу деп
аталады.
269-сурет.
409
Изотерманыц горизонталь учаскелеріне сэйкес келс-
тін күйлерде заттыц сұйық және газ тәрізді фазалары-
ның арасында
тспс-тсңдік
Р
байқалады. Өз сұйығымен
тепе-теңдікте тұрған газ (не
бу) қ а н ы қ қ а н б у деп
аталады. Алынған темпера-
турада тегіе-теңдікті жүзеге
асыруга
болатын
қысым
Акан о
каныққан бу қыеы-
мы
(не серпімділігі)
деп
аталады.
V
r— заттың газ күйіндегі
Р
қан.б
қысымдагы алатын
көлемі; ал
V с
— заттың осы
қысымдагы сұйық күйінде
алатын көлемі. Заттың бір
өлшем массасыныц көлемін
V'
мепшікті көлем дейік.
Сонда, егер заттың массасы m-ге тең болса, онда канык-
қап бу меи сұйықтың
Т
температурадағы және
р
кS!,.o
қысымдагы меншікті көлемде-
рі мынаған тең болады:
v :
til
е; =
V
m
( 1 1 9 . 1 )
Кез келген
V
көлем аралық
мәндерде (271-сурет) массасы
т с
заттыц бір үлссі сұйық күй-
де болады да, массасы
т
б екін-
ші үлесі бу күйінде болады.
Демек, сүйықтың үлесіне
V 'с тс
көлем тиісті болады да, ка-
ныққан бу үлссіне
V бт 6
кө.ием
- у
271 -сурет.
тиісті болады. Бұл скі
көлемнің қосындысы
V
көлемге тең болүта тпіс:
V = V i тс
+
V 'т,
т. б.
Мсшнікті көлемдсргг арналган (119.1) өрнектерді қоя
отырып,
т
массаиы / пс + т б қосындысымен алмастыра
отырып, мыналарды аламыз:
т
б
K = VC-
rn c
r
f ’c
— Wo
410
Ик.
—
v *
—
У
__ л
Достарыңызбен бөлісу: |