Бойля-Мариотта отклонения

Рис. 9. Кривые отклонения газов от закона Бойля — Мариотта.

Отклонения от свойств идеального газа проявляются и в других случаях. На рис..9,11 показано, что графики зависимости давления газа от его объема при температурах, близких к критической, приобретают необычный вид. При более высоких температурах (Т4 и Гд) газ приближенно подчиняется закону Бойля — Мариотта, но при более низких температурах (Т и Т ) на графиках этой зависимости появляется горизонтальный участок. Дело в том, что при перемещении вдоль изотермы Т2 изотермой называется график зависимости Р — V при постоянной температуре) от точки А к точке А обнаруживается, что в точке А возникает жидкая фаза. В области А — В одновременно существуют и паровая (газовая), и жидкая фазы, однако за точкой В возможно существование только жидкой фазы. Крутой подъем изотермы за точкой В обусловлен небольшой сжимаемостью жидкости по сравнению с газом. При температуре Т3 уменьшение объема газа приводит к появлению небольшого количества жидкости в точке С. Эта температура называется критической температурой газа, она является самой высокой температурой, при которой возможно превращение газа в жидкость. Выше этой температуры газ не превращается в жидкость при любых, сколь угодно высоких давлениях. Критическая температура кислорода равна — 120°С, [c.161]

Явление конденсации и существование критических констант характерны для реальных газов. Лучше всего рассмотреть это на конкретном примере исследования отношений между давлением и объемом в процессе конденсации диоксида углерода. На рис. 10 показаны изотермы диоксида углерода при нескольких температурах. При высоких температурах изотермы имеют гиперболическую форму, что соответствует выполнению закона Бойля — Мариотта. Однако при понижании температуры становятся все более заметными отклонения от идеальности, а при температуре поведение системы резко отличается от идеальных газов. При движении вдоль этой изотермы по мере повышения давления объем уменьшается, пока изотерма не достигнет точки пересечения с пунктирной линией. Если этот процесс наблюдать визуально, то в точке пересечения можно заметить образование жидкого диоксида угле- [c.23]

Как известно, в поведении различных газов наблюдаются большие отклонения от законов идеальных газов. Эти отклонения тем больше, чем ниже температура и выше давление, при которых находится газ. На рис. 4 показаны отклонения различных газов от закона Бойля — Мариотта при высоких давлениях. [c.22]

Влияние давления на отклонение газов различного состава от закона Бойля—Мариотта показано на рис. 9. [c.64]

Обратимся теперь к рассмотрению того, какими свойствами в действительности обладают реальные газы. Закон Бойля — Мариотта очень хорошо описывает поведение газов при достаточно низких давлениях, но при высоких давлениях наблюдаются заметные отклонения от этого закона. Как мы помним, из кинетической теории следует, что давление газа представляет собой результат коллективного действия молекул, сталкивающихся со стенками сосуда. При сжимании газа в уменьшающемся объеме происходит все большее число столкновений молекул со стенками сосуда, а это означает повышение давления. Но если учесть, что молекулы сами имеют некоторый объем, то можно понять, что закономерная взаимосвязь между объемом и давлением газа должна выполняться лишь до определенного предела, зависящего от собственного объема молекул. На рис. 9.9 схематически изображено состояние газа при различных давлениях и видно, что при очень высоких давлениях собственный объем молекул должен существенно изменять закономерную сжимаемость газа. Следовательно, объем газа при высоких давлениях можно рассматривать как идеальный объем, т.е. объем [c.159]

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]

Специфичность конструирования компрессоров высокого давления обусловливается отклонениями газов от законов идеального состояния (при сверхвысоких давлениях газы отклоняются от закона Бойля-Мариотта в несколько раз), повышенными сопротивлениями в клапанах и трубопроводах, высокими механическими напряжениями, эрозией клапанов и в некоторых случаях коррозией стенок газовой средой. Уменьшение сжимаемости газов при сверхвысоких давлениях неблагоприятно сказывается на [c.117]

Впервые отклонение свойств реальных газов от закона Бойля—Мариотта было установлено и объяснено Ломоносовым, который указал, что вследствие конечного размера частиц реального газа и взаимного притяжения их ... при очень сильном сжатии... отношение упругостей должно отличаться от отношения плотностей . [c.31]

Коэффициент сжимаемости. Для учета отклонения поведения реальных газов от идеального в уравнении состояния идеального газа вносится поправочный коэффициент г. С учетом этой поправки уравнение Бойля — Мариотта имеет вид [c.19]

Следует, однако, иметь в виду, что закон Вант-Гоффа верен лишь для разбавленных (слабых) растворов. Если брать концентрированные растворы, то наблюдаются отступления, и тем большие, чем более концентрирован раствор. Например, для 2,2-молярного раствора сахара вычислено осмотическое давление 49,28 атм,а на опыте найдено 133,74 атм. Но известно, что и газовые законы тоже верны лишь для слабых концентраций. С повышением концентраций и у газов наблюдаются ббльшие или меньшие отклонения от законов Бойля-Мариотта и др. Следовательно, аналогия между газами и растворенными веществами указанным обстоятельством в принципе не нарушается. [c.136]

Если пренебречь ошибками, связанными с возможными отклонениями от идеального поведения газовой фазы (т. е. выполняется закон Бойля — Мариотта), можно легко получить простое соотношение между термодинамическими величинами и параметрами удерживания. [c.25]

Благодаря созданию осмотической теории растворов газовые законы Бойля — Мариотта и Гей-Люссака стало возможным применять к изучению свойств растворов, и в частности рассчитывать молекулярные массы нелетучих, но растворимых веществ. Решением этой задачи особенно много занимался Э. Бекман. Ученым бьь создан термометр (названный вскоре в его честь термометром Бекмана), при помощи которого измерялись изменения температур кипения и замерзания растворов. По этим результатам можно было определять молекулярные массы веществ. Однако в некоторых водных растворах обнаружилось значительное отклонение от теоретических значений. Объяснение этому стало возможным благодаря созданной С. Аррениусом теории электролитической диссоциации. Так работы Вант-Гоффа и Аррениуса способствовали построению единой теории растворов. [c.90]

Пользуясь своей теорией, Ломоносов дал точный математический вывод закона Бойля — Мариотта. Это одно уже было огромным достижением этого не удалось сделать самим авторам закона англичанину Бойлю и французу Мариотту. Но Ломоносов сделал нечто гораздо большее. Он предсказал неизбежность отклонений от закона Бойля — Мариотта при очень большом сжатии газа. Когда газ сжат мало, пустые промежутки между частичками велики. Если увеличить давление вдвое, частички беспрепятственно сблизятся и объем газа уменьшится ровно вдвое. Но когда газ сжат очень сильно, пустые промежутки между частичками очень малы. Частички начинают мешать друг дру- [c.60]

Закон этот, установленный на основании измерений, произведенных в ограниченном интервале давлений и с ограниченной степенью точности, является приближенным, При очень больших давлениях (порядка 1000 и больше атмосфер) обнаруживаются значительные отклонения от закона Бойля-Мариотта все газы сжимаются меньше, чем это следовало ожидать из закона. Однако большинство газов с достаточно большой точностью подчиняются закону Бойля-Мариотта при близких к комнатной температурах и при давлениях, незначительно отличающихся от атмосферного давления. [c.7]

Для целого ряда газов, как аммиак, углекислота, а также кислород, азот, воздух и т. д., было установлено, что их сжимаемость больше, чем следует по закону Бойля — Мариотта. Особенно значительные отклонения от уравнения Клапейрона наблюдаются у газов, находящихся вблизи критической температуры. [c.10]

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]

Отклонения свойств реальных газов (воздуха) от закона Бойля — Мариотта были описаны еще М. В. Ломоносовым. [c.22]

Экспериментальные исследования этого вопроса были произведены Д. И. Менделеевым и Реньо. Д. И. Менделеев уже предварительно теоретически предсказал, что отклонения от закона Бойля— Мариотта в зависимости от условий существования газа могут различаться не только по величине, но и по знаку (по направлению) и что на границе перехода между этими двумя областями газ должен точно следовать этому закону. Результаты его обширных экспериментальных исследований в совокупности с данными других авторов полностью подтвердили эти предположения. [c.28]

Обширные экспериментальные исследования различных газов, выполненные в XIX в. Реньо, Менделеевым и другими, показали, что наблюдаются большие отклонения в их поведении от законов идеальных газов. Отступление от законов идеальных газов становится тем более значительным, чем ниже температура и выше давление. Рис. 6 иллюстрирует отклонения различных газов от закона Бойля — Мариотта при высоких давлениях. Для метана, например, наблюдается уменьшение ри в области давлений до 400 атм благодаря проявлению сил молекулярного притяжения. При дальнейшем повышении давления, когда плотность газа достаточно велика, произведение ри растет, так как увеличиваются силы отталкивания молекул при их сближении. [c.42]

Отклонения газов от закона Бойля-Мариотта были обнаружены впервые М. В. Ломоносовым, который, основываясь на своих опытах, установил, что при очень больших сжатиях плотность воздуха изменяется непропорционально величине сжатия, [c.24]

Если реальный газ находится под малым давлением и имеет высокую температуру, то можно пренебречь собственным объемом молекул газа и их взаимным притяжением. Такой газ довольно точно следует законам Бойля—Мариотта, Гей-Люссака, Дальтона, Авогадро, Джоуля. Реальные газы не подчиняются этим законам и отклонения тем больше, чем ниже температура и выше давление. [c.289]

По определенному значению z можно найти процент отклонения для данного газа от за1кона Бойля-Мариотта, если воспользоваться соотношением [c.21]

Если состав газа неизвестен, имеем только плотность, то по кривым Брауна можно найти среднекрити-ческие давление и температуру, а по ним определить 2 и отклонение изучаемого газа От закона Бойля-Мариотта. [c.21]

Чем объясняется, что реальные газы не подчиняются законам идеальных газов (в частности, закону Бойля — Мариотта) При этом отклонение от этих законов увеличивается с ростом давления и с уменьшением температуры газь. [c.15]

Удобно использовать координатную систему ри-р (диафамму Амага). В такой системе координат изотерма идеального газа согласно уравнению ри = RT — горизонтальная прямая. На рис. 4.3 в указанной системе координат приведены опытные изотермы воздуха. Как видно из фафика, изотермы не являются горизонталями, а имеют криволинейное очертание с заметным минимумом. Отклонение опытных изотерм от горизонтального направления позволяет наглядно судить об отступлении реального газа от закона Бойля—Мариотта (ри = onst). [c.77]

Известно, что такие реальные газы, как азот и кислород, т подчиняются в точности законам идеальных газов, в частностг законам Бойля—-Мариотта и Гей — Люссакз, поскольку в этш. законах не учитывается работа, затрачиваемая на преодоленш сил притяжения между молекулами, а также не учитывается влияние собственного объема самих молекул. Чем выше давление и ниже температура газа, тем больше отклонения от законов идеальных газов. [c.60]

Для реальных газов вследствие их отклонения от закона Бойля—Мариотта piVi Ф p v . При этом, если > Pi i> [c.742]

Отклонения газов от закона Бойля-Мариотга были обнаружены впервые М. В. Ломоносовым, который, основываясь на своих опытах, установил, что плотность воздуха при очень больших сжатиях непропо рциональна сжатию его. Ломоносовым же был предложен в 1745 г. и вывод закона Бойля-Мариотта. [c.25]

Расширение идеальных газов. Реальные газы не подчиняются в точности законам Бойля—Мариотта, Гей-Люссака, Авогад-ро, Джоуля, причем наблюдаемые отклонения тем больше, чем ниже температура и выше давление, под которым находится газ. [c.203]

Потребовалось сто лет для того, чтобы основные положения кинетической теории газов Ломоносова получили признание ученого мира. Исходя из своей корпускулярно-кинетиче-ской концепции материи, Ломоносов впервые дал правильную интерпретацию упругости газов. В его труде Опыт теории упругости воздуха мы находим в зародыще основные положения современной кинетической теории газов. Он впервые дал кинетическое толкование закона Бойля-Мариотта Так как чем чаще происходят взаимные удары шариков воздуха, тем сильнее должны они отталкиваться друг от друга и тем больше должна делаться упругость воздуха... так что упругости воздуха будут обратно пропорциональны объемам, или, что то же, пропорциональны плотностям [10, т. 2, стр. 159]. В то же время Ломоносов впервые предсказал и отклонение газов от закона Бойля-Мариотта при больших давлениях. Ломоносов также дал кинетическое объяснение зависимости упругости воздуха от температуры Воздушные атомы действуют друг на друга взаимным соприкосновением — сильнее или слабее, в зависимости от увеличения или уменьшения степени теплоты, так что если было бы возможно, чтобы теплота воздуха вовсе исчезла, то атомы должны были бы вовсе лишиться указанного взаимодействия [10, т. 2, стр. 121]. [c.287]

Если давление газа увеличить до 506,5 Мн1м (5000 атм), первоначальный объем газа, равный 1 м , должен уменьшиться до 2X10- м , при этом половину объема, занимаемого газом, составляет собственный объем молекул. При таких условиях будут наблюдаться большие отклонения от закона Бойля — Мариотта. Так, при давлении 1619,9 Мн/м (15000 атм) объем газа более чем в 16 раз превышает тот, который он должен занимать согласно закону Бойля — Мариотта. [c.59]

Так как законы Бойля-Мариотта и Гей-Люссака явтяются лишь предельными законами и строго действительны только при кр Гйнем разбавлении, то ввиду аналогии между осмотическим давлением и давлением газа, следует в концентрированных растворах ожидать отклонения от этих законов, причем уравнение сосюяння Ван-дер-Ваальса могло бы оказаться действительным и здесь. И в самом деле, Закуру ) удалось показать, что предпринятые Морзе, Фразером и их сотрудниками измерения осмотического давления концентрированных растворов сахара укладываются в уравнение —Ь)=1 Т. Здесь V означает, как обычно, объем раствора, в котором содержится 1 грамм-молекула растворенного вешества, Ь является мерой молекулярного объема растворенного вещества, которым здесь уже нельзя больше пренебречь, Ь зависит от температуры. [c.52]

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]

Позднейшие исследования показали, что реальные, т. е. действительно существующие в природе, газы имеют некоторые отклонения от закона Бойля и Мариотта. Эти отклонения становятся особенно заметными при низких температурах и высоких давлениях. Так, например, кислород при высоких давлениях сжимается в большей степени, чем это следует по уравнению Бойля и Мариотта для кислорода. На рис. 6 представлена кривая, показывающая отступления от закона Бойля и Мариотта. Оогласно этой кривой при сжатии 6 кислорода до давления 1СЮ ата он [c.24]