ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Характеристическое уравнение состояния реального газа из "Глубокое охлаждение Часть 1 Изд.3" Это уравнение, известное как уравнение Клапейрона, оказалось пригодным лишь для состояний газа, значительно удаленных от критического, как, например, для водорода и гелия при комнатной температуре. [c.9] При высоких давлениях и низких температурах применение уравнения Клапейрона может повести к ошибкам, доходящим до 500%. На даже при обычной температуре и атмосферном давлении для некоторых газов отклонения от уравнения идеального газа достигают 2—3%. [c.9] Для целого ряда газов, как аммиак, углекислота, а также кислород, азот, воздух и т. д., было установлено, что их сжимаемость больше, чем следует по закону Бойля — Мариотта. Особенно значительные отклонения от уравнения Клапейрона наблюдаются у газов, находящихся вбл11-зи критической температуры. [c.10] Эти отклонения объясняются влиянием молекулярных сил, не учитываемых в уравнении состояния идеального газа. [c.10] По Ван-дер-Ваальсу добавочная величина к внешнему давлению р, называемая молекулярным давлением, прямо пропорциональна квадрату плотности или обратно пропорциональна квадрату удельного объема газа, т. е. равна . Совершенно ясно, что молекулярное давление возрастает с уменьшением удельного объема. [c.10] Вторая поправка Ь представляет собой так называемый несжимаемый объем (коволюм), т. е. объем самих молекул. Разность и — Ь представляет собой свободное пространство, в котором могут двигаться молекулы. [c.10] Уравнение Ван-дер-Ваальса не является вполне точным и при высоких давлениях дает лишь первое приближение к действительным величинам. Величины а и Ь для каждого газа постоянны и называются константами Ван-дер-Ваальса. [c.10] Из рассмотрения рис. 1-1 можно заметить, что в области высоких температур имеется довольно хорошее совпадение кривых по уравнению Ван-дер-Ваальса с экспериментальными кривыми. Линия, проведенная жирным пунктиром, показывает, как мало отвечает действительности уравнение идеального газа и насколько совершеннее уравнение Ван-дер-Ваальса. [c.11] При температурах ниже критической изотерма по уравнению Ван-дер-Ваальса имеет вид волнообразной кривой (Ццес с точками максимума и минимума, тогда как экспериментальные (реальные) изотермы идут горизонтально. Как показали опыты, если состояния реального газа будут изменяться медленно и весьма осторожно, то можно проследить начало участков волнообразной кривой с / и ес. [c.11] Корни этого уравнения могут быть или все действительные, или один действительный, а два мнимые. [c.11] В первом случае наименьшее значение для V соответствует жидкости, наибольшее — газу. [c.11] Для промежуточных состояний уравнение Ван-дер-Ваальса дает волнообразную кривую (например, egfd). Отрезок се этой кривой изображает малоустойчивое (метастабильное) состояние пересыщенного пара. Отрезок df — малоустойчивое состояние перегретой жидкости. Наконец, внутренний отрезок изотермы egf изображает совсем неустойчивые состояния веществ, которые именно вследствие своей неустойчивости не могут быть обнаружены опытом. [c.11] Изотерма, для которой значения трех корней объема V г впадаюг, называется критической изотермой. В этом случае теоретическая кривая не имеет минимума и максимума, а имеет точку перегиба. На рис. 1-1 ММ представляет собой касательную линию, проведенную через критическую точку К и пересекающую критическую изотерму. [c.11] Вернуться к основной статье