Идеальный газ. Газовые законы и уравнение состояния. Реальные газы

Объединенный газовый закон (уравнение состояния идеального газа) РУ = КТ. Нормальные температура и давление. Идеальные и реальные газы. [c.113]

В условиях низких давлений и высоких температур свойства газов удовлетворительно описываются уравнением (4) состояния идеального газа. Когда же газ находится при высоких давлениях и низких температурах, свойства его не подчиняются уравнению (4) и сопутствующим ему газовым законам. В таких случаях для расчетов используют так называемые уравнения состояния реального газа. Наибольшее применение в технологических расчетах получило уравнение состояния, основанное на принципе соответственных состояний [c.28]

Такие газы, как водород, азот, кислород, так называемые действительные или постоянные газы, в обычных условиях приближаются к идеальным. Вообще при нормальных температурах и давлении отклонение от идеальных газов меньше у тех газов, у которых критическая температура очень низка, а критическое давление велико. Для таких газов почти полностью справедливо выражение рУ=сопз1. Реальные газы следуют этому закону приблизительно и то при низких давлениях. Для реальных газов уравнение состояния газа рУ==ЯТ является предельным, т. е. становится справедливым только при р—>-0. Причина отклонения реальных газов от законов газового состояния заключается в следующем. [c.51]

Поскольку закон Дальтона вытекает из представлений об идеальных свойствах газов, он приводит к таким же отклонениям от свойств реальных газов, как и уравнение состояния идеального газа. Однако для большинства газовых смесей при невысоких давлениях эти отклонения не слишком значительны. [c.163]

Идеальный газ. Газовые законы и уравнение состояния. Реальные газы [c.11]

Таким образом метод Льюиса позволяет сохранить для реальных систем (газовых смесей и растворов) форму уравнений, и в первую очередь закона действующих масс, выведенных для идеальных систем. В то же время этот метод не вносит в термодинамику каких-либо новых принципов. Он предлагает путь не преодоления трудностей, возникающих при изучении равновесий в реальных системах, а как бы обхода их стороной. Дело в том, что для нахождения летучестей, входящих в выражение (V.200), используются или какие-либо уравнения состояния реального газа, или непосредственно опытные данные р — V — Т. [c.161]

Идеальным условились считать газ, молекулы которого не имеют собственного объема и между ними нет никакого взаимодействия. Поскольку у реальных газов это не так, газовые законы, в том числе и уравнение состояния, для реальных газов не выполняются. Однако в условиях значительной разреженности газов, когда собственный объем молекул ничтожно мал по сравнению с объемом, занимаемым всем газом, уравнение состояния идеальных газов может с известным приближением применяться. Реально такое применение возможно при малых давлениях (не больше 100 кПа) и высоких температурах (выше критической температуры данного вещества). Тем не менее, поскольку свойства реальных газов отклоняются от свойств идеальных газов вполне закономерно, оказалось возможным ввести в уравнение состояния соответствующие поправки и приблизить его, таким образом, к реальным условиям. Так были получены уравнения состояния реальных газов (см. 111.12). [c.13]

Уравнения (10) и (11), строго говоря, действительны для идеальных газовых систем. Как известно, реальные газы только при низких давлениях в той или иной степени подчиняются законам идеальных газов и при повышенных давлениях дают резкие отклонения от них. Поэтому необходимо получить выражения для оценки равновесия химических реакций, учитывающие отклонения реальных газов от идеальных. Кроме того, реальные химические системы могут быть не только однофазными, они могут заключать в себе газовую, жидкостную и твердую фазы. Эти вопросы также требуют уточнения расчета систем, состоящих из различных фаз одного агрегатного состояния и из многих фаз различного агрегатного состояния. [c.25]

Реальные газы при небольших давлениях достаточно точно подчиняются характеристическому уравнению (7). При высоких давлениях учитывается объем, занятый молекулами газа, и влияние межмолекулярного притяжения. Поэтому основные газовые законы для реальных газов не действительны. Впервые отклонение свойств реального газа от идеального было установлено и объяснено М. В. Ломоносовым. Первое уравнение состояния реального газа было дано Д. И. Менделеевы.м. [c.11]

Рассмотренные выше газовые законы выведены для идеальных газов (молекулы — идеально упругие шары силы сцепления между ними отсутствуют собственным объемом они не обладают). Реальные газы, разумеется, лишены этих идеальных качеств, причем, чем ниже температура и чем выше давление, тем сильнее они отходят от идеала . Ван-дер-Ваальс (1878) вывел уравнение состояния реальных газов [c.290]

При исследовании газовых законов оказалось, что реальные газы могут давать значительные отклонения от величин, вычисляемых по уравнению состояния идеального газа. Так, согласно закону Бойля — Мариотта произведение объема газа на давление при данной температуре должно быть величиной постоянной (рУ = К). [c.22]

Описание газовых законов дополним рассмотрением уравнения состояния реальных газов, так как при значительном повышении давления (плотности) газа начинает сказываться влияние сил межмолекулярного взаимодействия и собственного объема молекул, которые, как мы знаем, в уравнении состояния идеального газа не учитываются (см. также 1.4). [c.18]

При выводе уравнения закона действующих масс в реальных системах, казалось бы, логично использовать тот же путь, что и для идеальных систем, привлекая при рассуждениях вместо уравнения состояния, справедливого для идеальных газов, уравнения для реальных газов. Этим путем в свое время пошел Ван-Лаар при исследовании состояния равновесия в реальных системах. Однако при таком рассмотрении равновесия встретились трудности, связанные в первую очередь с тем, что нет общего уравнения состояния для реальных газов, справедливого в широком интервале давлений. Если же при выводе уравнения для энергии Гиббса газовой смеси воспользуемся одним из приближенных уравнений состояния, например уравнением [c.270]

Приведенные выше простые выражения для химических потенциалов компонентов идеальных фаз получаются при условии, что к газовой фазе применимы законы идеальных газов, а конденсированная фаза представляет собой идеальную смесь. В практике эти условия удовлетворяются сравнительно редко. Если газовая фаза является реальным газом и к ней неприменимо уравнение Клапейрона — Менделеева, то для опреде.иения химических потенциалов нужно знать уравнение состояния этого газа. При этом расчет значения представляет определенные трудности. Чтобы упростить расчеты и сохранить для реальных газов форму уравнений, выведенных для идеальных газов, Льюис [5] ввел функцию /, названную летучестью и определяемую с помош,ью изобарного потенциала Z выражением [c.52]

Законы идеальных газов, следствия, вытекающие из этих законов, и уравнения состояния (1.15), (1.16) часто используют в различных технохимических расчетах. Однако хорошее совпадение вычисленных результатов с опытными данными наблюдается лишь в ограниченной области температур и давлений. Газы, находящиеся в условиях, для которых неприменимы законы идеальных газов и уравнения газового состояния (1.15), (1.16), называются реальными или неидеальными. Параметры состояния р, V, Т таких газов для 1 кмоль связаны между собой уравнением Ван-дер-Ваальса [c.15]

Газовые системы являются наиболее наглядными моделями при изучении законов термодинамики и кинетики. Поведение газов в различных условиях необходимо знать для объяснения свойств веществ в конденсированных состояниях. Так, от свойств идеальных газов можно легко перейти к свойствам идеальных жидких растворов, а затем и к свойствам реальных растворов. Именно поэтому универсальная газовая постоянная входит в уравнение состояния не только идеального газа, но и реальных газов, в уравнения для осмотического давления растворов и для электродвижущей силы гальванических элементов. [c.9]

Чтобы обойти это затруднение, Г. Льюис (1901) предложил заменять в уравнениях термодинамики, описывающих равновесия для идеальных газовых систем, давления р на величину /, называемую летучестью газа, или фугитивностью. Этот прием позволяет связать найденные опытным путем свойства реального газа (отклонения его от идеального состояния) с его термодинамическими параметрами. Согласно методу Льюиса летучесть (фугитивность) представляет собой давление, формально исправленное так, что при данной температуре и данном объеме можно применять уравнения термодинамики идеальных газов к реальным газам. Например, уравнение закона действия масс [c.139]

Законы газового состояния справедливы только для идеального газа. Поэтому в технических расчетах, связанных. с реальными углеводородными газами, законы для идеального газа применяют в пределах давлений до 2—10 атмосфер (в зависимости от вида газа) и при температурах, превышающих 0° С. При более высоких давлениях или более низких температурах применяют либо уравнения, учитывающие объем, занимаемый молекулами, и силы взаимодействия между ними, либо вводят в уравнения для идеального газа опытные поправочные коэффициенты — коэффициенты сжимаемости газа. [c.39]

Отклонения газовой фазы от идеального состояния не дают полной картины отклонений реального раствора от закона Рауля, так как они имеют место также и при низких давлениях, когда пар приблилсается по своим свойствам к идеальному газу. Отсюда следует, что жидкая фаза (раствор) также является источником отклонений от этого закона. Отклонения, причиной которых является жидкая фаза, могут быть очень значительными даже при низких давлениях. Мерой этих отклонений служат коэффициенты у1 и уг в уравнениях активносги (12-34). Термодинамика показывает, что существует связь между коэффициентами у1 и у2 для обоих компонентов в данной системе. [c.601]

Это уравнение дает величину минимальной работы, потребной для сжатия идеального газа от объема до Ц. В действительности процесс сжатия всегда необратим и следовательно потребная работа больше этой минимальной. В случае когда реальный газ не следует с достаточным приближением законам идеального газового состояния, соотношение между Р и V сложно и меняется в зависимости от природы газа. Вычисление работы расширения или сжатия интегрированием в этом случае очень кропотливо и удобнее осуществляется графическим методом, который будет описан далее. [c.96]

Для реальных газов в обычных пределах температуры и давления это приблизительно справедливо, и та как реальные газы при низких давлениях подчиняются законам идеального газового состояния, то указанное уравнение достаточно точно для них в этих условиях. При высоких давлениях 7 зависит и от температуры и от давления, и кроме того реальные газы при этом уже заметно отступают от идеальных законов. Следовательно, вышеприведенное уравнение не может быть в этих условиях применено к ним с достаточной точностью. В этих случаях лучшие результаты дают графический метод и энтропийные диаграммы, описанные на стр. 109 и след. Значение Для различных газов см, стр, 38, [c.97]

Законы газового состояния справедливы только для идеального газа. Следовательно, в технических расчетах, связанных с реальными углеводородными газами, законы для идеального газа применяют только в пределах давления до 0,2—1,0 МПа (в зависимости от вида газа) и при температурах, превышающих О °С. При более высоких давлениях или более низких температурах либо применяют уравнения, учитывающие [c.54]

Г азы, находящиеся в условиях, для которых неприменимы законы идеальных газов и уравнение газового состояния (10), называются реальными или неидеальными. Параметры состояния р, V, Т таких газов для 1 кмоль связаны между собой уравнением Ван-дер-Ваальса [c.22]

В методе газового насыщения, впервые примененном Реньо в 1845 г. [84], поток инертного газа проходит сквозь вещество илн над ним С достаточно малой скоростью, обеспечивающей полное равновесное насыщение. Давление пара вычисляют, исходя из предположения, что отношение парциального давления пара к общему давлению равно отношению объема пара к общему объему смеси пара и инертного газа (закон Дальтона). Объем пара должен быть вычислен по газовым законам из веса испарившегося вещества, который обычно находится или конденсированием пара и взвешиванием конденсатора, или определением потери в весе жидкости в сатураторе. Ес.та нужно, вводится небольшая поправка на отклонение уравнения состояния пара от идеального. Таким образом, область применения метода ограничивается условием, что в паре не должна иметь место ассоциация в большинстве случаев это условие выполняется. Джери и Джиллеспи [85] предложили точный способ вычисления давления пара, определяемого методом газового насыщения. Эти авторы пользуются уравнением состояния реального газа Битти — Бриджмена. Если не вводить поправок на неидеаль-ность, то возможны большие ошибки например, для иода эта ошибка составляет 1,6%. Для ознаком.чения с деталями мы отсылаем читателя к оригинальной работе. Там же даны указания о проведении эксперимента . [c.385]

Люис и Рендалл [5] для учета влияния оишонений реальных газов от уравнения состояния идеальных газов ввели в обычные термодипамиче-ские соотношения, основанные на применении идеальных газовых законов, ряд формальных по существу факторов, позволяющих получить более точные результаты нри расчетах. [c.159]

Уравнения, описывающие различные газовые законы, представляют собой строгие математические выражения. Измерения объема, давления и температуры, более точные, чем проводились Бойлем и Гей-Люссаком, показывают, что газы лишь приближенно подчиняются этим уравнениям. Свойства газов значительно отклоняютск от так называемых идеальных свойств, когда газы находятся под высоким давлением или при температурах, близких к температурам кипения соответствующих жидкостей. Таким образом, газовые законы, вернее законы состояния идеального газа, достаточно точно описывают поведение реальных газов только при низких давлениях и при температурах, далеких от температуры кипения рассматриваемого вещества. В разд. 3-8 мы вновь обратимся к проблеме уточнения простого закона состояния идеального газа, с тем чтобы он мог правильнее учитывать свойства реальных, неидеальных газов. [c.132]

Как уже указывалось, законы газового состояния веществ справедливы для идеальных газов. Все существующие реальные газы более или менее отклоняются от идеальных газов. Такие газы, как водород, азот, кислород, так называемые действительные или постоянные газы, в обычных условиях приближаются к идеальным газам. Вообще при нормальных температурах и давлении отклонение от идеальных газов меньше у тех газов, у которых критическая температура очень низка, а критическое давление велико. Для таких газов почти полностью справедливо уравнение Р1 =сопз . [c.23]

Уравнение Ван-дер-Ваальса. При исследовании газовых законов в более широких границах давлений и температур оказалось, что реальные газы практически дают значительные отклонения от величин, вычисляемых по уравнению состояния идеальных газов. Так, согласно закону Бойля— Мариотта, произведение объема газа на соответствующее давление при данной температуре должно быть величиной постоянной рУ=сопз1). Между тем оказалось, что применимость закона Бойля—Мариотта с достаточной точностью возможна только при невысоких давлениях. При значительных давлениях наблюдаются большие отклонения. Например, для азота опытным путем найдено, что если при р 1 атм рУ=100, то при р= =431 атм рУ=127 (вместо 100, как это следовало бы по закону Бойля—Мариотта). [c.15]

Уравнение (3) известно под названием объединенного закона Дальтона — Рауля. Формулируется он так в состоянии равновесия парциальное давление любого компонента смеси в паровой (газовой) фазе равно парциальному давлению пу)ов того же. компонента над жидкостью. Эхо ацаадт, что, аадавшись едр де-ленными температурой и давлением, можно определить равновесный состав паровой и жидкой фаз. Все три закона выведены для идеальных газов. На прак-гаке же при нефтепереработке поведение реальных газов значительно отличается от поведения идеальных (более высокое давление). В этих случаях в формулы вместо значений давлений компонентов нужно подставлять значения их фугитивности. [c.81]

Можно найти известную аналогию в развитии теории растворов электролитов и теории газового агрегатного состояния. В том и другом случаях первоначально предполагалось, что система ведет себя подобно идеальной и что между образующимися частицами нет сил взаимодействия. Приложение полученных на основе таких представлений законов к реальным системам приводило к значительным расхождениям между теорией и опытом. В связи с этим для газов вместо простого уравнгния газового состояния рУ = ЯТ предлагались другие, более сложные, в которых так или иначе учитывались силы взаимодействия между частицами. Одним из них было уравнение Ван-дер-Ваальса [c.73]

Теория газообразного состояния. Важнейшая теоретич. модель газообразного состояния-идеал ьный газ, для к-рого энергия взаимод. между молекулами пренебрежимо мала по сравнению с кинетич, энергией их хаотич. (теплового) движения. Ур-ние состояния для л молей идеального Г., занимающего объем У при т-ре Т и давлении р, имеет вид рУ=пЯТ, где К = 8,31 ДжДмоль-К)-газовая постоянная (см. Клапейрона-Менделеева уравнение). Внутр. энергия 1 моля одиоатомиого идеального газа = 7а Д"я идеального Г. строго выполняются Бойля-Мариотта закон и Гей-Люссака законы-, для реальных Г. эти законы выполняются приближенно-тем лучше, чем дальше р и Т от критич. значений. [c.474]

Во многих случаях для реальных растворов наблюдаются отчетливые отклонения от закона Генри. Причиной этого являются отклонения от идеального состояния газа над раствором и самого раствора. Если откотонение наблюдается только в газовой фазе, то расхождения с законом Генри появляются при высоких давлениях. Парциальное давление газа над раствором будет зависеть тогда не только от концентрации раствора, но и от общего давления. Как известно из рассмотрения процесса дистилляции (гл. XII), в этом случае вместо закона Рауля (14-13) следует применять уравнение активности [c.743]