Термодинамика неидеальных газов

Основные понятия термодинамики неидеальных газов 233 [c.233]

S 98. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ТЕРМОДИНАМИКИ НЕИДЕАЛЬНЫХ ГАЗОВ ЗЦ [c.311]

Идеальные газы состоят из атомов или молекул, которые по определению не взаимодействуют между собой и способны обмениваться энергией и импульсом только при соударениях друг с другом. В отличие от идеальных газов молекулы реальных способны взаимодействовать между собой, вследствие чего реальные газы всегда неидеальны. На достаточно больших расстояниях (по сравнению с молекулярными размерами) между молекулами неидеальных газов действуют силы притяжения, а на малых — силы отталкивания. Эти межмолекулярные взаимодействия называются ван-дер-ва-альсовыми взаимодействиями. Благодаря им неидеальные газы могут изменять свое фазовое состояние — например, сжижаться или переходить в твердое состояние при понижении температуры. Межмолекулярные взаимодействия оказывают влияние на химический процесс и на равновесные состояния. Точный учет межмоле-кулярных взаимодействий очень труден, поэтому в химической термодинамике разработан формализованный подход к описанию химических процессов с реальными газами, который может быть применен к любым газам с любым характером взаимодействий. Описание этого подхода приведено в следующих подразделах этой главы. [c.86]

МЕТОД ИСХОДНЫХ АТОМОВ В СТАТИСТИЧЕСКОЙ ТЕРМОДИНАМИКЕ НЕИДЕАЛЬНЫХ ХИМИЧЕСКИ РЕАГИРУЮЩИХ ГАЗОВ [c.88]

Альтернативный подход к построению статистической термодинамики неидеальных ХРГ, позволяющий обойти трудности метода смеси, был впервые предложен для ДДГ в работе [7]. Суть его предельно проста. И неидеальность газа, и эффект образования молекул (1) являются в конечном счете результатом взаимодействия исходных атомов А. Поэтому ДДГ можно рас- [c.90]

Метод походных атомов в статической термодинамике неидеальных химически реагирующих газов. Семенов А. М.— Математические методы химической термодинамики. Новосибирск Наука, 1982. [c.222]

Объем книги и общий уровень изложения в ней не дают возможности систематически изложить основы квантовой химии, на автор стремился познакомить студента с основными методами ее необходимыми для понимания выводов и квантовомеханических представлений, используемых в книге. В дополнениях дана характеристика волнового уравнения Шредингера, основы квантовомеханической теории атома водорода и элементы квантовомеханической теории химической связи. Расширено рассмотрение молекулярных спектров. Значительное внимание уделено методам электронного парамагнитного резонанса, ядерного магнитного резонанса, нашедшим широкое применение при исследовании разных вопросов и уже на данной стадии развития подводящим к пониманию особенностей тонких и сверхтонких изменений в состоянии частиц. Введены основные сведения об элементах симметрии молекул и кристаллов. Описаны расчетные методы статистической термодинамики и основные понятия термодинамики необратимых процессов. Введено вириальное уравнение состояний и другие соотношения, используемые для расчета свойств неидеальных газов в широкой области температур и давлений. Приведен дополнительный материал, характеризующий особенности свойств веществ при высоких и очень высоких температурах. Описаны особенности внутреннего строения и свойств полимерных материалов. [c.12]

Уравнение (III, 44) является следствием первого и второго начала термодинамики. Из него можно количественно определить влияние давления или посторонней примеси на содержание реагентов в равновесной смеси (в идеальном и реальном газах или в идеальном и неидеальном растворах). [c.139]

Если вначале объектами исследований в химической термодинамике были только простейшие случаи (идеальные газы и идеальные растворы), то в дальнейшем достижения химической термодинамики удалось распространить на более сложные реальные системы. В этом направлении наибольшие заслуги принадлежат Я. Д. Ван-дер-Ваальсу, предложившему ныне широко известное уравнение состояния реального газа, и Дж. Льюису, разработавшему общее учение о неидеальных системах. [c.7]

Таким образом, газохроматографические величины удерживания непосредственно связаны с предельным коэффициентом активности — ключевым параметром термодинамики, определяющим отклонение поведения растворенного вещества от описываемого законом Рауля. Однако приведенные уравнения отражают эту связь в упрощенной форме. Неидеальность газовой фазы (паров вещества пробы, смеси вещество пробы — газ-но- [c.335]

Применение термодинамики к неидеальным системам принципиально возможно путем повторения всех вычислений с заменой уравнения состояния идеальных газов другим уравнением состояния, отвечающим опытным данным (например, с умеренной точностью, уравнением Ван-дер-Ваальса). Этот путь оказывается, однако, мало плодотворным. [c.326]

Работы 12841—2848] связаны со свойствами плазмы, в частности, в [2846] найдены термодинамические характеристики газов при высоких температурах (метод вычисления без учета влияния на свойства плазмы кулоновского поля ионов и электронов). Статья [28481 является обзором по термодинамике сильно неидеальной плазмы. [c.37]

Результаты измерения параметров удерживания могут быть в значительной степени искажены влиянием различных факторов, к числу которых следует отнести нелинейный характер изотермы сорбции, а также (для газо-жидкостной хроматографии) адсорбцию на межфазных границах газ — жидкость, газ — твердое тело и жидкость — твердое тело. Существенно искажаются результаты даже при небольших изменениях температуры и расхода газа-носителя. Кроме того, определенную роль играет неидеальность газовой фазы, влияние которой особенно важно учитывать при изучении термодинамики сорбции по данным хроматографии. [c.14]

Это уравнение химического потенциала справедливо для любого неидеального раствора. Метод активности в термодинамике является формальным приемом введения промежуточной функции между химическим потенциалом и концентрацией для учета в общем виде взаимодействий в реальном растворе. Такой метод не позволяет объяснить, причины отклонения данного раствора от закона идеальных растворов, но существенно упрощает математическую разработку термодинамики растворов. Если пар — идеальный газ, то [c.83]

Термодинамические свойства смесей реальных газов. Битти [9] дал исчерпывающий обзор термодинамики смесей реальных газов, включающий систематический вывод общих соотношений, требующихся для того, чтобы учесть влияние отклонений неидеальных ] азов на вычисление термодинамических [c.92]

Существует несколько классификаций растворов. Так, различают растворы электролитов и растворы неэлектролитов. Коллоидная химия делит растворы сообразно агрегатному состоянию веществ на растворы твердых тел в жидкостях, жидкостей в жидкостях, газов в жидкостях и т. д. С точки зрения термодинамики целесообразно различать идеальные растворы и неидеальные, или реальные. В идеальных растворах внутренняя энергия каждого компонента не зависит от концентрации, и парциальный мольный объем не изменяется при растворении. Компоненты при этом смешиваются как идеальные газы, и увеличение энтропии можно рассчитать по уравнениям, характерным для идеальных газов. Здесь сил взаимодействия между частицами нет, и вещества смешиваются без выделения нли поглощения теплоты. [c.297]

Теории TA и РРКМ, как справедливо подчеркивается в кн. П. Робинсона и К. Холбрука [95], в своей основе—с татистичес-к и е теории. Применение аппарата статистической механики требует детальной характеристики молекулярной модели активного комплекса. Для самых простых молекул исходных реагентов эта задача сложна. В случае непростых молекул степень сложности задачи сильно возрастает даже для мономолекулярных реакций [95]. Теория констант скоростей реакций в неидеальных системах (см. 19—24), в сущности, термодинамическая теория (имеется в виду неравновесная термодинамика). Она представляет собой дальнейшее развитие обычных термодинамических методов теоретического исследования химических реакций. Потребность в такой теории и термодинамическом подходе, в частности, диктуется тем, что в неидеальных газах и тем более в жидких растворах активные комплексы — сложные системы, состоящие из ядра и сольватной оболочки, методы детального описания которой пока что отсутствуют. Понятие об активном комплексе А , как о некоторой частице, изолированной от окружающей среды, в неидеальных системах представляет собой приближение, степень точности которого не всегда ясна. Детальное описание молекул А , необходимое для статистических расчетов неидеальных систем, в особенности жидких растворов, пока что вызывает большие затруднения. [c.173]

Задача определения наблюдаемых термодинамических свойств веществ через микроскопические свойства атомов сводится, как известно из статистической физики, к расчету статистической суммы по состояниям. Аппарат статистических сумм позволяет определить микроскопические аналоги термодинамических функций, дает хмолекуляриое обоснование законам термодинамики. Однако конкретное вычисление сумм по состояниям, и следовательно уравнения состояния, возможно только в предельных случаях — идеального газа и идеального гармонического кристалла. Аналитический расчет уравнений состояния сильно неидеального газа, жидкостей в настоящее время остается актуальной проблемой статистической теории. [c.3]

Льюис и Рендал предложили при изучении неидеальных систем использовать термодинамические уравнения, описывающие идеальные системы, в которые, вместо давления для газов и концентрации для растворов, подставлены фиктивные величины летучести и активности. Летучесть / — это некоторая функция давления, подстановка которой в уравнения термодинамики, описывающие идеальные системы, позволяет применять таковые для описания неидеальных систем. Летучесть пропорциональна давлению [c.181]

Исходя из развитых им представлений и пользуясь методом круговых процессов, широко применявшимся в то время в термодинамике, ХПредер получил уравнение для растворююсти вещества, если раствор подчиняется закону Рауля. Основанная И. Ф. Шредером теория идеальных растворов имеет примерно такое же значение в учении о растворах, как теория идеальных газов в учении о газах. Свойства реального газа становятся более понятными при сравнении их со свойствами соответствующего идеального газа. Точно так же свойства неидеального раствора яснее раскрывают свою природу при сравнении со свойствами соответствующего идеального раствора. [c.219]

Газо-жидкостная хроматография (ГЖХ)—эффективный метод изучения термодинамики разбавленных растворов Начало интенсивному применению хроматографии в этой области положила работа Литтлвуда, Филлипса и Прайса в которой была введена в обиход величина удельного удерживаемого объема. Затем работы Портера и др. и последующие исследования подтвердили правильность определяшых по величинам удерживания констант равновесия газ—раствор. Применение метода быстро расширялось и углублялось исследовались растворы в летучих жидкостях 2 -й в воде 22. 23 изучались неидеальности смесей газов их взаимодействия с поверхностью жвдкости >25, изотопические эффекты в термодинамических свойствах эффекты конечных концентраций 2 . 28 высоких давлений29. и др. Основные результаты работ в этой области суммированы в обзорах зг [c.122]

Классификация растворов. Существует несколько классифи-каиий растворов. С точки зрения термодинамики целесообразно различать идеальные растворы и неидеальные, или реальные. В идеальных растворах внутренняя энергия каждого компонента не зависит от концентрации, и парциальный мольный объем не изменяется при растворении. Компоненты при этом смешиваются как идеальные газы, и увеличение энтропии можно рассчитать по уравнениям, характерным для идеальных газов. Здесь сил взаимодействия между частицами нет, и вещества смешиваются без выделения или поглощения теплоты. [c.159]

Термодинамические свойства неидеальных (реальных) газов могут быть вычислены через общие дифференциальные соотношения термодинамики, если известно уравнение состояния. В настоящее время применяются самые различные уравнения. Для многих индивидуальных веществ они рассматриваются в специальных работах, например, [28, 88, 92, 97, 117— 120, 125, 128, 131, 134, 181, 185, 229, 247, 248, 277, 302, 341, 343, 352, 380, 404, 405, 410, 1023, 1034] наиболее полный обзор уравнений состояния приведен в книге Вукаловича и Новикова [129]. [c.155]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология