Термодинамические свойства реальных жидкостей и газов

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА РЕАЛЬНЫХ ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ [c.282]

Здесь приведены температуры и энтальпии полиморфных переходов, плавления, испарения и сублимации. Для веществ во всех агрегатных состояниях твердом (кристалл, стекло), жидком (включая переохлажденную жидкость) и газообразном (реальный и идеальный газ) — даны теплоемкость, энтропия, энтальпия и приведенная энергия Гиббса. Для веществ в состоянии идеального газа в некоторых случаях даны также энтальпия, энергия Гиббса и логарифм константы равновесия реакции образования. В справочник включены только экспериментальные калориметрические данные о теплоемкости твердых, жидких и газообразных веществ и теплотах их фазовых превращений и основанные на таких данных значения термодинамических свойств веществ в конденсированном состоянии. Для веществ в состоянии идеального газа принимались в первую очередь результаты расчетов, выполненных методами статистической термодинамики, а также наиболее надежные результаты, полученные сравнительным методом или методом инкрементов. Если таблицы термодинамических свойств в отобранной работе содержали также данные об энтальпии, энергии Гиббса и константе равновесия реакции образования, то такие данные включались в справочник без критического их рассмотрения. [c.4]

Стандартные состояния веществ, основные стандартные состояния элементов и стандартная температура. При изучении термодинамических свойств веществ и параметров реакции большое значение приобрело понятие стандартного состояния. Для индивидуальных твердых веществ и жидкостей в качестве стандартного принимают состояние их при давлении 1,013-10 Па (т. е. 1 атм) и данной температуре. Для индивидуальных газов в качестве стандартного принимают состояние их в виде гипотетического идеального газа, фугитивность которого равна единице при данной температуре, и энтальпия вещества в этом состоянии равна энтальпии реального газа при той же температуре и при давлении, равном нулю. Свойства индивидуальных газов при давлении 1,013-10 Па (т.е. 1 атм) частью не слишком сильно отличаются от свойств их в стандартном состоянии, и при расчетах, не требующих высокой точности, обычно пренебрегают этим различием. [c.22]

В литературе, посвященной расчету термодинамических свойств реальных газов и жидкостей [24, 25], приводятся методы вычисления функций отклонения от идеального состояния с использованием уравнений состояния (Редлиха - Квонга, Сучи - Лю, Ли - Кеслера и др.). [c.83]

Приведенные процедуры совместно с процедурами определения параметров насыщенной жидкости, давления и температуры насыщения составляют основной пакет процедур термодинамических свойств реальных газов. С их помощью реализуются процедуры определения нужных термодинамических параметров по любым двум известным. Такие процедуры непосредственно используются при решении систем уравнений термодинамических процессов в элементах проточных частей ступеней центробежных компрессоров. [c.35]

Термодинамическое изучение равновесия между жидкостью и паром значительно облегчается, если к паровой фазе возможно применить законы идеальных газов. Физически идеальный газ можно определить как совокупность частиц, взаимодействие между которыми пренебрежимо мало. Точнее, энергия взаимодействия между частицами пренебрежимо мала в сравнении с полной энергией системы . Модель идеального газа с хорошей степенью точности описывает свойства реальных разреженных газов, в которых средние расстояния между частицами много больше диаметра молекулы. [c.45]

Свободная энергия Р, теплосодержание И и энтропия 5 чистых веществ зависят от количества, давления, физического состояния и температуры вещества. Если определять стандартное состояние твердого вещества или жидкости как состояние реального твердого тела или жидкости при 1 атм, а стандартное состояние газа — как состояние идеального газа при 1 атм, то для одного моля вещества в определенных стандартных условиях эти свойства зависят только от температуры. Термодинамические характеристики при давлениях, отличающихся от атмосферного, можно рассчитать, используя численные значения этих функций для стандартных условий и основные термодинамические закономерности (уравнение состояния, коэффициент сжимаемости вещества и др.). Влияние [c.359]

Для жидкостей — состояние реальной жидкости при стандартном давлении иногда приводят термодинамические свойства гипотетического пара этой жидкости в состоянии идеального газа и при стандартном давлении. [c.44]

Знание критических параметров нередко существенно еще и потому, что на основе критических температуры, давления и объема можно выявить подобие термодинамических свойств жидкостей и газов. Это ведет к широко используемому принципу соответственных состояний, по которому используются приведенные параметры состояния, т. е. безразмерные параметры, получаемые делением реальных значений температуры, давления и удельного объема на критические [c.148]

Летучесть (фугитивность) - термодинамическая функция, используемая вместо парциального давления идеального газа в уравнениях для описания свойств реальных газов и их смесей. Количественно характеризует способность вещества к выходу из жидкости в данных термобарических условиях (отсюда название летучесть ). Летучестью в химической технологии пользуются при расчетах состава равновесных паровой и жидкой фаз и констант фазового равновесия. [c.115]

Для равновесных систем можно определить все термодинамические свойства, если для компонентов раствора известны значения химических потенциалов. Для определения химических потенциалов используют различные методы. Можно из опытных данных вычислить энергию и энтропию системы в некотором диапазоне изменения термодинамических параметров и для того же интервала рассчитать любые другие свойства растворов. Ту же задачу можно поставить как проблему отыскания общего уравнения состояния. Однако последний способ неудобен, так как даже для реальных газов с известными уравнениями состояния при расчете свободной энергии получаются очень громоздкие, практически бесполезные выражения, а для жидкостей этот путь до последнего времени оставался безнадежно трудным. И, наконец, из статистического расчета можно попробовать оценить вид и свойства функции ii T, р, Xi) для различных моделей системы. [c.155]

Если все же предположить наличие в реальных жидкостях каких-то центров кавитации и рассматривать кавитацию как процесс роста мельчайших пузырьков,, наполненных паром или нерастворившимся газом, то скорость этого процесса, т. е. скорость, с которой пузырьки могут расти до определенных размеров, контролируется не только их первоначальными размерами и формой, но также и физическими и термодинамическими свойствами окружающей их жидкости и величиной и продолжительностью давления, действию которого они подвержены. [c.45]

Эффективность принятия решений при управлении процессами разработки месторождений нефти и газа в значительной мере определяется достоверностью гидродинамических расчетов показателей разработки залежей на стадиях анализа и проектирования. Важным условием обеспечения этого процесса является построение математических моделей фильтрации жидкостей и газа, адекватным образом описывающих свойства реальных систем нефтедобычи. При этом в связи с расширением диапазона изменения термодинамических и геологических характеристик месторождений углеводородов и стремлением к интенсификации нефтегазодобычи растет потребность в расширении класса рассматриваемых фильтрационных моделей. [c.6]

Современная теория жидкого состояния. Современная теория жидкого состояния базируется на статистической термодинамике. Она одновременно является и теорией реальных газов. В ней в модифицированном виде используются как идеи Ван-дер-Ваальса, так и идеи Я- И. Френкеля и П. Дебая. Большой вклад в создание расчетного аппарата важнейших свойств жидкости внесен Н. Н. Боголюбовым, М. Борном, X. Грином, Дж. Кирквудом, И. 3. Фишером, А. Ф. Скрышевским и др. Статистическая теория использует представления о наличии ближнего порядка как в жидком, так и в газообразном состояниях, т. е. она на новой основе возродила идею Ван-дер-Ваальса. Теория устанавливает связь между важнейшими термодинамическими характеристиками и микроструктурой жидкости путем применения радиальной функции распределения, а также выводит универсальное уравнение состояния, которое выражает связь основных параметров (давления, объема, температуры) с радиальной функцией и межмолекулярным потенциалом. [c.230]

Следствия из него чрезвычайно важны. Обратимся к некоторым из них, но прежде определим, что подразумевается под системой н каковы могут быть ее основные особенности. Системы бывают открытые, закрытые и изолированные. Термин замкнутая означает, что система имеет границы, за которыми находится внешняя среда. Граница может быть как реальной, так и воображаемой. Если система обменивается с внешней средой и энергией и веществом, то она называется открытой (клетка, организм). Если обмен веществом невозможен, но происходит обмен энергией — закрытой (нагреватели или холодильники, химические процессы без улетучивания компонентов). Если исключается обмен энергии и вещества, то система изолированная (но терминологии И. Пригожина). Термодинамическая система — это газ, жидкость, раствор, твердое тело, т. е. любая совокупность очень большого числа частиц. Термодинамика не рассматривает свойства самих частиц и не оценивает реальность существования их в действительности. Поэтому наиболее часто законы термодинамики изучаются на примере идеального газа. Термодинамика исследует макроскопические свойства системы (давление, объем, температуру, электродвижущую силу и т. п.), однако их можно описать, зная микроскопические характеристики вещества, т. е. особенности отдельных молекул. Например, давление— результат ударов молекул о стенки сосуда, а температура — мера средней кинетической энергии поступательного движения частиц. Уравнение (Г 16) связывает макроскопические величины системы с микроскопическими параметрами молекул (молекулярной массой, скоростью движения и пр.). [c.24]

Эти важные свойства воды крайне существенны для биологических процессов, в то же время благодаря им создаются трудности при по пытке количественного расчета термодинамических характеристик водных систем в жидком состоянии. Отсутствие удовлетворительного общего уравнения для жидкого состояния также осложняет ситуацию. Если для газов выведено несколько рабочих уравнений состояния (уравнение идеального газа, уравнение Ван-дер-Ваальса для реальных газов и т. д.), то для жидкостей аналогичных обобщений не существует. [c.113]

Значительное место в книге отведено применению молекулярностатистических методов для расчета термодинамических свойств конкретных систем идеальных и реальных газов, твердых тел, в том числе металлов и полупроводников, жидкостей и растворов (включая и системы с химическими превращениями). [c.4]

Работы по свойствам газов, с одной стороны, восходят к исследованиям И. П. Алымова (1865 г.) и Д. И. Менделеева (1874 г.), впервые установивших уравнение состояния идеального газа. С другой стороны, они продолжают работу М. В. Ломоносова (1749 г.) и более поздние исследования Д. И. Менделеева (1875 г.). М. В. Ломоносов впервые указал на то, что плотности воздуха при больших сжатиях не пропорциональны упругостям его и объяснил этот факт конечными размерами частиц. Придав этой мысли количествен- 06 выражение, мы могли бы получить со отяошеиие Р (У—Ь) = = сопз1, которое можно считать первым уравнением состояния реального газа и назвать уравнением М. В. Ломоносова. Д. И. Менделеев на основании изучения сжимаемости газов (1875 г.) предложил уравнение состояния. Уравнение состояния реальных газов было рекомендовано также А. И. Бачин-ским (1902 г.). К. Д. Краевич (1886 г.) рассмотрел термодинамические критерии, которым должно удовлетворять любое уравнение состояния газа. Приближенные уравнения для расчета температурной зависимости плотности жидкости были найдены Д. И. Менделеевым (1884 г.) я Е. В. Бироном (1912 г.). [c.20]

В настоящее время наблюдается отход от модельных представлений и интенсивное развитие теорий жидкого состояния, которые можно назвать строгими, поскольку они не исходят из рассмотрения какой-либо упрощенной модели жидкости. Задача строгих теорий — вывести структурные и термодинамические свойства жидкости, исходя исключительно из потенциальной функции взаимодействия между молекулами (как было показано в гл. XI, 1, знания этой функции достаточно для определения разности между термодинамическими функциями реальной системы и идеального газа, образованного теми же частицами, но с отключенными межмолекулярными взаимодействиями). При строгом подходе структурные характеристики жидкости и ее термодинамические свойства связывают с так называемыми молекулярными функциями распределения (функции распределения для групп частиц). Одной из таких функций является определенная выше функция (/ ) для пары частиц. Знание функций распределения позволяет строго, без каких-либо приближенных гипотез, решить задачу расчета термодинамических функций, а также оценить флуктуации в системе. Метод молекулярных функций распределе1шя является общим методом теоретического исследования жидкостей и газов. Общность свойств жидкости и газа утверждается, однако, на иной основе, чем в старых теориях, рассматривавших эти системы как бесструктурные. Учет корреляций в распределении частиц (ближней упорядоченности) составляет сущность метода. Основной проблемой в теории является нахождение бинарной коррелятивной функции распределения, по- [c.360]

Для описания свойств реальных систем Льюисом были введены функции фугитивность летучесть, рассеиваемость) и активность. Применение этих функций позволяет удобно сравнивать реальные системы с идеальными, они оказались очень полезными при выполнении различного рода прикладных расчетов, в области равновесий жидкость—пар — в особенности. Введение фугитивности и активности позволяет записывать уравнения для химических потенциалов и других термодинамических функций реальных систем в такой же форме, что и для идеальных. Фугитивность / реального газа определяется соотношением [c.51]

Во1фосы методологий составления термических уравнений состояния и оценки точности описания термодинамической поверхности реальных газов и жидкостей подробно рассматриваются в большом количестве монографий и журнальных статей Такое внимание к этой проблеме объясняется тем, что при составлении подробных или скелетных таблиц полного комплекса термодинамических свойств технически важных жидкостей и газов от качества термического уравне- [c.48]

Рассмотрены основы статистической термодинамики, приложения ее методов к различным физико-химическим проблемам, методы расчета термодинамических функций идеального газа по молекулярным данным и констант равновесия газовых реакций. Нзлагаются статистические теории реальных систем реальных газов, твердых тел, жидкостей, растворов. Рассмотрены только свойства макросистем в состоянии р.1Вновесия. [c.2]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология