Отклонение реальных газов от идеальных газовых законов

Отклонения реальных газов от идеальных газовых законов [c.253]

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]

Расширение реальных газов. Идеальные газы подчиняются основным газовым законам (Бойля-Мариотта, Гей-Люссака, Авогадро и Джоуля). Реальные газы этим законам в точности не подчиняются наблюдаются отклонения, которые тем больше, чем ниже температура и выше давление, под которым находится газ. [c.171]

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]

При разделении сложных газовых смесей при высоких давл-ениях и низких температурах необходимо считаться с отклонением реальных газов от законов, которым подчиняются идеальные газы. Отношения давлений при фазовых равновесиях для реальных газов будут иными, чем для идеальных газов, что должно быть учтено в ооответствующих расчетах. [c.330]

Взаимосвязи между параметрами состояния идеального газа (давлением, температурой, объемом, массой) описываются законами для идеальных газов (гл. I, 8). Поведение реальных газов сходно с поведением идеального газа лишь при очень низких давлениях, приближающихся к нулю, и отклонения в поведении реальных газов от газовых законов увеличиваются с ростом давления и падением температуры. Это объясняется тем, что в этих законах не учитывается способность молекул к взаимодействию между собой, а также то, что они обладают определенными размерами. Нарушения законов становятся особенно заметными при сближении молекул в результате повышения давления газа и при замедлении их теплового движения с понижением температуры. [c.102]

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]

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]

Более точный термодинамический расчет процентного содержания аммиака в равновесной газовой смеси должен учитывать отклонения реальных газов от законов идеальных газов. Для этого в уравнение (2) для определения константы равновесия нужно подставить значения летучестей реагирующих компонентов вместо их парциальных давлений, или произведение ру. [c.223]

Более подробно метод определения равновесного содержания аммиака в газовой смеси с учетом отклонения реальных газов от законов идеальных газов освеш,ен в литературе [7,11]- [c.224]

Рассмотрим подробнее два этих направления. Д. Браун и Д. Катц на основании изучения результатов своих экспериментальных измерений коэффициента отклонения реальных газов от закона идеального газового состояния (коэффициента сжимаемости, сверхсжимаемости) г установили, что если приведенные параметры различных природных газов одинаковы (р р, Г р), то они находятся в соответствующих состояниях, при которых их физические свойства (г, р и др.) одинаковы, т.е. 2 = г р р, Гпр). [c.244]

Используемое в термодинамике представление об обратимости процессов является такой же идеализацией, как и представление молекулярно-кинетической теории об идеальном газе. Ни один реальный газ на самом деле не подчиняется объединенному газовому закону РУ= КТ, но тем не менее модель идеального газа позволяет дать правильное объяснение основных свойств любых газов. Впрочем, как отмечалось в гл. 9, отклонения свойств реальных газов от предсказываемых для идеального газа также дают много полезных сведений о природе газового состояния. [c.314]

Важно отметить, что все газы, подчиняющиеся законам идеального газового состояния, обладают равными молярными объемами при одинаковых условиях давления и температуры и поэтому численные значения молярной и объемной долей для компонентов идеальной газовой смеси совпадают. В смесях реальных газов в условиях низкой температуры и высокого давления, когда отклонения от законов идеальных газов становятся заметными, это равенство нарушается. [c.69]

При более высоких давлениях (в диапазоне 20—50 атм), которые используют при работе на колонках, заполненных частицами 20 мкм, или на капиллярных колонках с внутренним диаметром 20—40 мкм, отклонения от свойств идеального газа могут становиться более значительными, однако те немногие авторы, которые исследовали эти колонки, не встретили из-за зтого никаких серьезных проблем. Можно с уверенностью ожидать, что, когда давление газа-носителя на входе в колонку становится высоким, удерживаемые объемы, исправленные при помощи уравнения (8) в гл. 1, начнут изменяться с увеличением объемной скорости газа-носителя, так как поправочный коэффициент ио давлению (/) был выведен при допущении, что подвижная фаза является идеальным газом. Поскольку в условиях газовой хроматографии большинство газов являются более сжимаемыми, чем предсказывается законом идеального газа, с повышением среднего давления газа-носителя в колонке удерживаемые объемы будут увеличиваться. Однако этот эффект в значительной степени компенсируется другим эффектом, также связанным с неидеальными свойствами реальных газов. [c.64]

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]

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]

На практике всегда наблюдаются отклонения от идеального состояния, которые тем более велики, чем больше плотность газа, т. е. реальные газы отклоняются от газовых законов тем значительнее, чем ниже температура и выше давление. [c.12]

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]

Закон Дальтона вполне точен только для. идеальных газов. Для реальных газов при высоких давлениях и низких температурах отклонения от этого закона становятся уже заметными при давлении порядка 1 ООО am отклонения уже весьма значительны. При давлениях же в несколько атмосфер и ниже газовая смесь может рассматриваться как идеальный газ и для технических расчетов этот закон вполне может применяться. [c.24]

На практике всегда наблюдаются отклонения от идеального состояния, которые тем более велики, чем больше плотность газа, т. е. чем ближе друг к другу его частицы и чем сильнее взаимодействие между ними. Следовательно, реальные газы отклоняются от газовых законов тем значительнее, чем, ниже температура и чем выше давление. [c.13]

Как уже указывалось, законы газового состояния справедливы для идеальных газов. Реальные газы незначительно отклоняются от идеальных газов. При этом отклонение тем больше, чем ниже температура и выше давление. [c.51]

Простые газовые законы уже давно были найдены опытным путем. Их простота несомненно объясняется неточностью прежних измерений. Когда, усовершенствовав технику постановки опытов, стали более точно измерять сжимаемость газов и их термическое расширение, оказалось, что законы идеальных газов дают лишь первое приближение к истине и что все реальные газы в большей или в меньшей мере показывают отклонения от этих законов. [c.19]

Другой пример модели типа 3 (приближение) - идеальный газ. Мы подразумеваем под ним газ, в котором отсутствуют столкновения между молекулами и потому они двигаются полностью независимо одна от другой. Но мере уменьшения давления любой реальный газ все в большей степени стремится к пределу, установленному идеальным газом. В результате этого появляется возможность экспериментировать со столь разреженным газом, в котором можно пренебречь отклонениями от законов идеального газа. Такой газ можно использовать, например, в газовом термометре и установить достаточно точную шкалу абсолютных температур. Если использовать рассматриваемое приближение таким образом, то оно ничем не отличается от ранее отмеченных приближений линейного отклика - снова что-то считаем очень малым или очень большим, - однако и при значительно более высоких плотностях газа весьма полезно наглядно представлять себе значительно более простую ситуацию с идеальным газом. Для целей количественного описания поведения такого газа можно подкорректировать результаты, учтя столкновения между отдельными частицами. Нри этом мы не выйдем за рамки использования обычной модели типа 3. Однако довольно часто этими поправками можно пренебречь, когда речь заходит о быстрой ориентировке в вопросах возможного поведения исследуемого газа, и [c.29]

Законы газового состояния справедливы только для идеального газа, поэтому в технических расчетах, связанных с реальными газами, их применяют в пределах давления 2— 10 кгс/см и при температурах, пре-вышающих 0° С. Степень отклонения от законов идеальных газов характеризуется коэффициентом сжимаемости 2 = pv (RT) (рис. 1-4— 1-6). По нему можно определить удельный объем, если известны давление и температура, или давление, если известны удельный объем и температура. Зная удельный объем, можно определить и плотность. [c.15]

Поправки на отклонение параметров состояний реальных газовых систем от значений, определенных по закону состояния идеального газа, становятся существенными в условиях, когда взаимодействия (взаимные притяжения и отталкивания) молекул заметно влияют на их движение. Формально отклонение выражается в нарушении унитарности (единичности) соотношения pv/RT и линейной зависимости между pv и Т. [c.37]

При газодинамических расчетах, как правило, проводятся усреднение параметров и определенная схематизация реальных залежей, при которой стоит задача не допустить существенного и принципиального искажения характера перераспределения давлений и дебитов в процессе разработки, чтобы принятые упрощения приближались к реальным условиям. Часто пласт представляется однородным, нестационарный процесс истощения газовой залежи рассматривается как последовательная смена стационарных состояний и не учитывается отклонение реальных газов от законов идеального газа. В более точной постановке гидродинамические расчеты разработки могут быть решены на электроаналоговых машинах с учетом неоднородности и сложной формы пластов, различия дебитов и влияния неодновременного ввода скважин в эксплуатацию. [c.109]

Твердое состояние является предельным для всякого вещества ири низких температурах или высоких давлениях. Газовое состояние также является предельным, но при высоких температурах и низких давлениях. В гл. XVIII мы рассмотрим плазму как четвертое состояние вещества при еще более высоких температурах, при которых происходит ионизация. Жидкое состояние является не предельным, а промежуточным между газовым и твердым. Очевидно, что при температурах, близких к критическим, исчезают отличия между жидкостью и газом, а при близких к температуре плавления некоторые свойства жидкости приближаются к свойствам твердого тела. Эти обстоятельства обусловливают трудность построения теории жидкого состояния. Для газов существует идеальное предельное состояние — идеальный газ, которое точно и просто описывается теоретически. При описании реальных газов рассматриваются отклонения от законов идеальных газов. Подобное идеальное состояние — монокристаллическое — имеется и у твердых тел. Это состояние также служит основой для описания реальных кристаллов. [c.205]

Понятие остаточной (вандерваальсовой) связи. При выводе законов идеальных газов делается допущение, что молекулы друг с другом не взаимодействуют, т. е. проблема нахождения законов поведения газов искусственно упрощается, идеализируется. Поэтому найденные законы применимы к реальным газам (газам, находящим ся в нормальных условиях) лишь в первом приближении. Откло нения в поведении реальных и идеальных газов исследовались, как известно, Ван-дер-Ваальсом (1873 г.). Для объяснения этих отклонений ему пришлось учитывать силы взаимодействия газовых молекул друг с другом. Эти силы названы остаточными, или вандерваальсовыми. [c.202]

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]

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]

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]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология