Свойства газов при высоком разрежении и при высоких давлениях

Свойства газов при высоком разрежении. Газы в сильно разреженном состоянии находят широкое применение как при исследовательской работе, так и в производстве. Современные насосы дают возможность достигать такого разрежения, что остаточное давление газа уменьшается до 10- ° мм рт. ст. При значительном разрежении к газам хорошо применимы законы идеальных газов. Однако некоторые свойства газов претерпевают при этом существенные изменения. [c.113]

Разреженные газы, с которыми в основном имеет дело вакуумная техника, по своим свойствам очень мало отличаются от идеальных газов. Свойства реальных газов начинают отличаться от свойств идеальных газов лишь при высоком давлении и температуре, близкой к температуре сжижения. При этом становится заметным влияние сил межмолекулярного взаимодействия, [c.11]

Длина свободного пути молекул обратно пропорциональна давлению газа. С разрежением газа она естественно увеличивается, достигая, например, 1 см при давлении 0,009 мм рт. ст. и нескольких километров при высоком разрежении (высоком вакууме). В этих условиях, когда средняя длина пути становится много большей, чем размеры сосуда, столкновения между молекулами газа случаются относительно редко, и каждая данная молекула пролетает от одной стенки сосуда до другой большей частью без столкновений с другими молекулами. В результате такие свойства, как вязкость, диффузия, теплопроводность, которые зависят в основном от межмолекулярных столкновений, существенно меняются. Очень сильное уменьшение теплопроводности газов при высоком разрежении практически используется в термосах, в производственных и лабораторных сосудах Дьюара. Тепловая изоляция достигается в них в основном именно тем, что сосуды делаются с двойными стенками и в пространстве между ними создается высокий вакуум. [c.116]

Длина свободного пути молекул обратно пропорциональна давлению газа. С разрежением газа она естественно увеличивается, достигая, например, 1 см при давлении 0,009 мм рт. ст. и нескольких километров при высоком разрежении (высоком вакууме). В этих условиях, когда средняя длина пути становится много большей, чем размеры сосуда, столкновения между молекулами газа случаются относительно редко, и каждая данная молекула пролетает от одной стенки сосуда до другой большей частью без столкновений с другими молекулами. В результате такие свойства, как вязкость, диффузия, теплопроводность, которые зависят в основном от межмолекулярных столкновений, существенно меня- [c.113]

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]

Основные научные исследования посвящены изучению химических реакций при высоких температурах и низких давлениях, термических эффектов в газах, химическому взаимодействию в твердых телах, жидкостях и поверхностных пленках. Исследовал (1909—1916) адсорбцию газов на твердых поверхностях и установил существование предела адсорбции. Предложил уравнение изотермы адсорбции (изотерма Ленгмюра). Развил (1916) представления о строении мономолекулярных адсорбционных слоев на поверхности жидкостей и показал, что разреженные монослои обладают свойством двумерного газа, а в насыщенных монослоях молекулы ориентированы в зависимости от полярности их концевых групп, что позволяет в ряде случаев установить их строение, форму и размеры. Разрабатывал теоретические вопросы устойчивости коллоидных систем. Получил (1911) атомарный водород и разработал процесс сварки металлов в его пламени. Сконструировал [c.293]

Чем ниже давление, тем точнее соблюдается уравнение (III.11). Поэтому оно дает безупречные результаты для газов при высоких разрежениях. (В настоящее время остаточное давление удается довести до 10 Па.) Однако ряд свойств газов в высоком вакууме (латинское va uum — пустота) претерпевает существенное изменение. Так, резко возрастающая протяженность пути молекул газа от одного столкновения до другого становится неизмеримо больше линейных размеров сосуда, иными словами, частицы газа пролетают от одной стенки к другой чаще всего без соударения. Поэтому меняются те его свойства, которые зависят прежде всего от межмолекулярных столкновений. К ним, в частности, относится способность проводить тепло (резкое падение теплопроводности используется при изготовлении термосов и сосудов Дьюара). [c.220]

Капельно-ртутный насос. Самым простым насосом, создающим высокое разрежение (до 10" мм), является капельно-ртутный насос, в котором роль поршней играют капельки ртути, падающие в узкую барометрическую трубку и захватывающие воздух очень малыми порциями. Несмотря на ничтожную производительность эти приборы все же имеют ряд ценных свойств и в случае нужды с успехом могут быть использованы. Насос работает прямо с атмо-с рного давления и не требует никакого форвакуума. Все количество откачанного им газа, как бы мало оно ни было, может быть собрано и измерено с большой точностью. Устройство насоса настолько просто, что он может быть изготовлен самим экспериментатором, имеющим небольшой навык в стеклодувном деле. Конструкции достаточно совершенные и выполненные без единого спая описаны в книге Дюнуайе (см. список рекомендуемой литературы в конце главы). [c.111]

Природа и свойства такого поршня меняются в зависимости от типа ударной трубы (продукты взрыва, сгусток плазмы, сжатый газ и т. п.). В простейшем варианте ударной трубы ударные волны образуются в трубе постоянного сеченця после разрыва диафрагмы, разделяющей камеру низкого давления, наполненную исследуемым газом при пониженном давлении (несколько торр), и камеру высокого давления, наполненную сжатым газом (несколько атмосфер). Ударная волна распространяется по исследуемому газу. Одновременно в камере высокого давления в противополояшую сторону распространяется волна разрежения. Сжатый ударной волной газ нагревается до высокой температуры. Принимая ряд допущений, перечисленных в [65], можно получить выражение для отношения давлений на фронте ударной волны [c.25]

Если компоненты газовой смеси плохо растворяются в воде, для отбора проб возможно применение газометров с затворными жидкостями. Эти газометры позволяют отбирать пробы газа из емкостей, находящихся под давлением либо под разрежением. В качестве затворных жидкостей обычно применяют насыщенные растворы ЫаС1, Mg l2, СаС1г. Хлорид кальция обладает наименьшей поглотительной способностью по отношению к газам, приближаясь по этому свойству к ртути [2, с. 73]. Раствор этот не высыхает, так как постоянно поглощает влагу воздуха, и поэтому не оставляет сухих следов на склянках. Его неудобство для газового анализа заключается в том, что он образует устойчивые капли на стекле, затрудняя измерение объема при помощи бюреток. Однако для хроматографии эта особенность не имеет значения. Затворную жидкость предварительно насыщают анализируемым газом. Пипетку заполняют затворной жидкостью до верха, затем, опустив приемную склянку, набирают газ до тех пор, пока в пипетке не останется около 10% затворной жидкости. Если требуется высокая точность анализа, в качестве затворной жидкости применяют ртуть. [c.11]

Определенный интерес представляют волны, распространяющиеся вверх в среднем слое атмосферы и претерпевающие изменения, вызванные ее разрежением. Сводка изменений свойств атмосферы с высотой приведена в разд. 3.5 и схематически представлена на рис. 3.3. И давление, и плотность падают экспоненциально и уменьшаются в е раз на высотах между 5,5 км и 8,5 км. На высоте в 86 км давление составляет 1/270 000 его значения на поверхности. Аналогично, средний свободный пробег, который является мерой расстояния между столкновением молекул, равен 1 см на высле 86 км, что в 180 000 раз превышает его значение на поверхности. Выше 86 км состав атмосферы не может больше считаться постоянным и необходимо учитывать диффузионный перенос индивидуальных газов. В результате средний молекулярный вес падает с высотой, и его значение на уровне 300 км составляет примерно 60 % от его величины на высоте 86 км. Кроме того, из-за гораздо более высоких температур давление и плотность не падают так быстро, как в более низких слоях, а соответствующие масштабы высоты существенно возрастают, составляя около 50 км на уровне 300 км. [c.367]