Жидкости внутреннее давление молекул

В реальных газах при обычных давлениях величина Уо слегка превышает величину р и внутреннее давление мало. Для жидкостей значение (/г—р) практически равно 1т при небольших внешних давлениях, поэтому теплоту изотермического расширения часто называют внутренним давлением жидкости. Следует подчеркнуть, что в отличие от давления в газах внутреннее давление в жидкостях огромно. Оно характеризует взаимное притяжение молекул жидкости. Внутреннее давление жидкости является важной термодинамической характеристикой и используется при построении теории жидких растворов. [c.147]

В жидкостях вязкость обусловлена преимущественно внутренним давлением, а в газах — тепловым движением молекул. Этим объясняется характер зависимости вязкости от температуры у жидкостей с повышением температуры вязкость уменьшается, так как при этом уменьшается внутреннее давление, а у газов — возрастает, поскольку при этом усиливается интенсивность перемещения молекул газа из слоя в слой. [c.33]

Взаимодействие между молекулами жидкости (внутреннее давление) эквивалентно сжимающему действию внешнего давления. Это внутреннее давление может быть приближенно вычислено по коэффициентам сжатия жидкостей, находимых опытным путем. Так, для воды внутреннее давление равно 14 600 атм, для этилового спирта — 3900 атм, бензола — 380 атм, для эфира— 270 атм. [c.21]

Результаты, полученные Б. Б. Кудрявцевым [16], показывают, что измерение скорости звука в жидкостях может служить методом изучения силового поля молекул. Кудрявцев [15, 16] показал, что, измеряя зависимость между скоростью звука и молекулярным объемом жидкости при постоянной температуре, можно определить внутреннее давление жидкости. Автор отмечает, что приближенно те же вычисления можно произвести, если известны зависимость скорости звука и плотности жидкости от температуры. Акустические измерения в жидкостях, но мнению Б. Б. Кудрявцева, можно использовать для вычисления постоянной а в уравнении Ван-дер-Ваальса и зависимости этой величины от температуры. [c.452]

Для большинства жидкостей внутреннее давление, которое исп ,1-тывает жидкость со стороны поверхностного слоя, оценивается тысячами и десятками тысяч атмосфер. Под действием этих сил молекулы уходят с поверхности в более глубокие слои жидкости, в результате чего поверхность стремится сократиться. Это стремление к сокращению поверхности выражается в силах поверхностного натяжения, действующего вдоль поверхности. Увеличение поверхности на см" вызовет сопротивление со стороны сил поверхностного натяжения и, следовательно, будет сопряжено с затратой работы, равной [c.61]

Суммарный эффект взаимного притяжения молекул нередко описывают как внутреннее давление жидкости. Для нормальных (неассоциированных) или слабо ассоциированных жидкостей внутреннее давление в обычных условиях колеблется в пределах примерно от 3000 до 6000 бар. У сильно ассоциированных жидкостей оно достигает десятков тысяч бар. Большим внутренним давлением, присущим жидкостям, определяются многие их свойства — значительное поглощение теплоты при испарении, малая сжимаемость и др. [c.223]

Очевидна, для жидкостей I—р) практически равно I при небольших внешних давлениях, поэтому последняя величина (которая, как мы знаем, есть теплота изотермического расширения) часто называется также внутренним давлением жидкости. Она характеризует взаимное притяжение молекул жидкости. [c.127]

Упрощая вопрос и заменяя совокупность сил межмолекулярного взаимодействия (молекулярное силовое поле) ее макроскопическим аналогом—внутренним давлением, можно положить, что при отсутствии химического взаимодействия свойства раствора определяются в основном различием во внутренних давлениях компонентов. Можно допустить, что при равенстве внутренних давлений двух смешивающихся жидкостей молекулярные силовые поля не изменяются существенно при смешении и молекулы обоих компонентов испытывают такое же воздействие окружающих молекул, что и в среде себе подобных. В этом случае можно ожидать простых законов для многих свойств растворов, в частности отсутствия теплоты смешения и наличия пропорциональности между давлением насыщенного пара компонента и его мольной долей в растворе. Последнее связано с тем, что возможность для отдельной молекулы растворителя перейти из жидкой фазы в пар остается в растворе (в рассматриваемом простейшем случае) той же, что и в чистой жидкости число же молекул, испаряющихся в единицу времени, уменьшается пропорционально мольной доле. [c.168]

Средняя кинетическая энергия молекул жидкости слишком мала, чтобы все они могли преодолеть силы внутреннего давления и распространиться равномерно по всей емкости, как это было с молекулами газа. Но, согласно закону распределения Максвелла, в жидкости всегда присутствует некоторое число молекул с большой энергией ( горячие молекулы), которые способны преодолеть силы внутреннего давления и покинуть объем жидкости — вырваться в пространство над ее поверхностью, т. е. испариться. В то же время в паре над поверхностью жидкости присутствуют молекулы с небольшой энергией ( холодные молекулы), которые захватываются жидкостью — происходит конденсация. [c.27]

Тепловое движение молекул и внутреннее давление являются причиной еще одного свойства текучих тел — внутреннего трения или, иначе, вязкости. Это свойство можно определить как сопротивление текучего тела (жидкости, газа и т. п.) перемещению его частей относительно друг друга. [c.33]

Внутреннее давление втягивает молекулы, расположенные на поверхности жидкости, внутрь и тем самым стремится уменьшить поверхность до минимальной при данных условиях. Сила, действующая на единицу длины границы раздела и обусловливающая сокращение поверхности кидкости, называется силой поверхностного натяжения, или, просто, поверхностным натяжением. Единицы измерения этой величины дин/см. Эта сила всегда направлена тангенциально к поверхности жидкости. [c.114]

В жидкости за счет сил межмолекулярного взаимодействия существует внутреннее давление р , которое зависит от энергии межмолекулярного взаимодействия Е и мольного объема V Рвн = E/V. Для большинства молекул Рвн лежит в интервале 2 10 — 5 10 Па. Для того чтобы в значительной степени перекрыть это давление, создается внешнее давление порядка 10 — 10 Па. Проведение реакций под высоким давлением (10 — 10 Па) позволяет получить ценные сведения [c.125]

Притяжением со стороны молекул воздуха можно пренебречь и считать, что сила притяжения поверхностных молекул жидкости, занимающих площадь в 1 м , молекулами глубинных слоев равна внутреннему давлению данной жидкости. [c.303]

Под внутренним давлением жидкости понимают силу притяжения между молекулами жидкости в ее объеме. [c.303]

В табл. 3 приведены постоянные а и Ь для некоторых веществ. Следует добавить, что член a/v , отражающий межмолекулярное взаимодействие и суммируемый с давлением, называется внутренним или статическим давлением. Для жидкостей оно может достигать нескольких тысяч атмосфер, а для газов может иметь различные знаки. Так, для водорода при обычных условиях внутреннее давление отрицательно, т. е. силы отталкивания, действующие между молекулами водорода, превышают силы притяжения . [c.15]

Для перемещения молекулы Жидкости из объема в поверхностный слой необходимо затратить работу, связанную с преодолением внутреннего давления. Из закона сохранения энергии известно, что затрачиваемая внешняя работа увеличивает энергию системы, которая в данном случае затрачивается на увеличение энергии молекул, перемещаемых из объема жидкости в поверхностный слой. Следовательно, молекулы поверхностного слоя жидкости обладают избыточной энергией, по сравнению с молекулами, находящимися в объеме. Эта энергия называется избыточной свободной энергией обычно ее относят к 1 см поверхности жидкости и называют удельной поверхностной энергией. Поэтому молекулы, находящиеся на границе фаз, всегда имеют избыток энергии. [c.22]

В другом положении находится молекула Б. Силы притяжения, действующие со стороны молекул жидкости, не уравновешиваются силами, действующими на частицу вне жидкости, в результате чего равнодействующая притяжения этой молекулы направлена в сторону жидкости, вниз — молекула стремится втянуться внутрь жидкости. В таком положении находятся все молекулы,образующие поверхностный слой жидкости, вследствие чего возникает внутреннее давление в жидкости, направленное нормально к ее поверхностному слою. [c.117]

В настоящее время ученые считают, что внутреннее строение жидкостей более сходно с таковым твердых тел, чем газов. В отличие от газов молекулы в жидкостях находятся на близких расстояниях (порядка размеров самих молекул). Силы сцепления между молекулами в жидкостях значительны и обусловливают большую величину внутреннего давления. [c.47]

Чтобы научиться рассчитывать поправки на влияние мениска при измерениях плотности ареометрическим методом, надо иметь представления о поверхностных явлениях в жидкости. Все молекулы, лежащие в поверхностном слое, вследствие поверхностного давления стремятся втянуться внутрь жидкости, т.е. молекулы поверхностного слоя жидкости обладают некоторым запасом свободной (потенциальной) энергии по сравнению с молекулами внутренних слоев жидкости. Поверхность жидкости будет находиться в равновесии, если потенциальная энергия будет иметь наименьшее значение (то есть поверхность жидкости стремится сжаться), и находится в состоянии некоторого натяжения, которое называется поверхностным натяжением. У ареометра, плавающего в жидкости, в соприкосновение с поверхностью жидкости входит стержень ареометра. Вследствие взаимодействия сил сцепления между частицами жидкости и стержнем ареометра вокруг стержня ареометра образуется вогнутый мениск. Силы поверхностного натяжения заставляют жидкость подниматься вдоль стержня ареометра. Мениск увеличивает массу apeo- [c.244]

С энергетической точки зрения [уравнение (1.2)] существование поверхностной энергии легко объяснимо. Внутри жидкости равнодействующая сил, приложенных к каждой молекуле со стороны окружающих ее молекул, равна нулю. Перемещаясь внутри жидкости, молекулы не совершают работы. В поверхностном слое молекулы жидкости с более сильным молекулярным полем подвержены действию сил, направленных внутрь этой фазы. Поэтому молекулы, выходящие на поверхность раздела фаз, должны совершить работу против внутреннего давления, при этом кинетическая энергия при выходе молекул на поверхность не изменяется. [c.15]

Молекулярное давление зависит от сшш взаимодействия между молекулами, то есть от природы жидкости. Сшш взаимодействия тем выше, чем паяярнее мапекулн. Тан,дпя водц межмолекулярное взаимодействие (внутреннее давление) равно 1480 МПа, ддя бензола 380 МПа, для эфира всего 27 МПа [c.5]

Поверхностное натяжение жидкостей также позволяет судить О их внутреннем строении. Можно считать, что в жидкости существует внутреннее давление, в какой-то мере рассматриваемое как объемное свойство, обусловленное результирующими силами притяжения, которые удерживают молекулы внутри жидкости. Это давление Р определяется как отношение поверхностного натяжения 7 к радиусу кривизны поверхности жидкости [c.190]

Найденные для данного примера численные значения величин АЕ и н имеют следующий смысл. Работа н , равная 41 кал, представляет собой энергию, которую необходимо затратить на перемещение поршня (см, рис. 17.3), действуя против внешнего давления 1 атм. Эта величина показывает, какая работа должна быть выполнена, чтобы отодвинуть внешнюю атмосферу и дать место объему образующегося пара (1,700 л), возникающего в рассматриваемом превращении. Интерпретация величины АЕ требует, чтобы мы несколько отвлеклись от обычных представлений термодинамики, которые ограничены статистическим подходом и не учитывают поведения молекул. В рассматриваемом примере АЕ = 499 кал. Это показывает, что большая часть тепловой энергии, необходимой для превращения 1 г воды из жидкости в пар, расходуется на повышение внутренней энергии. Молекулы пара, как известно, располагаются приблизительно в 10 раз дальше друг от друга, чем молекулы жидкости, и, очевидно, для преодоления сил межмолекулярного взаимодействия в жидкости необходима большая энергия (см. разд. 11.1). Таким образом, под внутренней энергией обычно понимают потенциальную энергию молекул вещества (энергию, связанную с положением молекул или структурой вещества), а также кинетическую энергию, связанную с поступательным, колебательным и вращательным движением молекул. [c.307]

На молекулу , находящуюся на межфазной поверхности, с одной стороны действуют молекулы жидкости, а е другой — молекулы газа. Поскольку / 1-1 > Р2-2, возникает результирующая сила Р, направленная в глубь жидкости. Эту силу часто называют внутренним давлением. [c.15]

Чем сильнее различаются межмолекулярные взаимодействия в граничащих фазах, тем больше внутреннее давление. Для жидкостей на границе с воздухом внутреннее давление очень велико, например, для воды Р = 14 800 атм. Внутреннее давление Р стремится втянуть молекулу в глубь фазы 1. [c.16]

Чтобы образовать межфазную поверхность, необходимо перевести часть молекул из объема жидкости на поверхность. Для этого надо совершить работу против внутреннего давления, очевидно, чем оно больше, тем больше энергии требуется затратить. Эта энергия сосредоточивается в молекулах, находящихся на поверхности, и называется поверхностной энергией. [c.16]

Для идеальных растворов характерно то, что сила взаимодействия между всеми молекулами (одноименными и разноименными) равна. При этом общая сила, с которой молекула удерживается в смеси, не зависит от состава смеси. Очевидно, что парциальное давление в этом случае должно зависеть лишь от числа молекул, достигающих в единицу времени поверхности жидкости со скоростью, необходимой для преодоления сил внутреннего притяжения молекул, т. е. при данной температуре давление соответствующего компонента возрастает пропорционально его содержанию в жидкой смеси (закон Рауля) [c.101]

То же самое следует сказать и о внутреннем давлении а/у , которое возникает в результате взаимного притяжения молекул. Если плотность газа велика, эти силы взаимного притяжения молекул создают давление поверхностного слоя газа на внутренние слои. В жидкостях внутреннее давление достигает тысячи и даже десятков тысяч атмосфер. Величина внутреннего давления зависит от формы поверхности (Для вогнутой поверхности оно меньше, для выпуклой — больше). Этой зависимостью йнутреннего давле ния от формы поверхности объясняются капиллярные явления. Теплота, которую необходимо затратить для испарения н идкости, тем больше, чем больше внутреннее давление жидкости. Несомненно также, что существует зависимость между внутренним давлением подавлением насыщенного пара жидкости. Вообще внутреннее давление играет исключительно важную роль в самых разнообразных явлениях. [c.32]

Внутри объем1а жидкости внутреннее давление действует равномернее во всех направлениях и поэтому оно не влияет на поведение молекул. Около поверхности, как показывает рис. 65, внутреннее давление уже не уравновешено и поверхностные молекулы подвержены силе, направленной внутрь объема. Сравнение с рассуждениями, изложенными в 138, указывает на тесную связь между внутренним давлением и поверхностным натяжением на которой мы не будем останавливаться. [c.188]

В случаях систем жидкость — газ (пар) можно пренебречь взаимодействием между поверхностными молекулами жидкости, и молекулами газа вследствие разреженности газовой фазы. Таким образом, поверхностное натяжение в системе жидкость — газ (Ж—Г) целиком определяется притяжением поверхностного слоя со стороны жидкой фазы, т. е. внутренним давлением жидкости. Если заменить газовую фазу второй жидкостью, не смешивающейся с первой, то притяжение со стороны второй жидкой фазы приведет к уменьшению некомпенсированности молекулярных сил в поверхностном слое и, следовательно, к уменьшению свободной поверхностной энергии. В результате межфазное натяжение 012 на границе раздела двух абсолютно несмешивающихся жидкостей будет равно разности поверхностных натяжений о°1 и чистых жидкостей на границе с собственным паром [c.25]

Поверхностное натяжение является следствием существования внутреннего давления — силы, втягивающей молекулы внутрь жидкости и направленной перпендикулярно поверхности. Внутреннее давление тем выше, чем полярпей вещество, так как причиной его является действие молекулярных сил. Например, внутреннее давление воды составляет 14 800 атм, а бензола — только 3800 атм. Огромные значения внутреннего давления объясняют, почему жидкости мало-сжимаемы под действием внешних давлений, обычно применяемых на практике. [c.114]

На границе раздела жидкости с собственным паром или с воздухом силы межмолекулярного взаимодействия оказываются существенно большими со стороны жидкости. Поверхностная молекула испытывает одностороннее притяжение со стороны жидкости, втягивающее ее внутрь жидкости. В общем случае равнодействующая сил межмолекулярного взаимодействия поверхностных молекул перпендикулярна поверхности раздела и направлена в сторону фазы с более интенсивным мелсмолеку-лярным взаимодействием. Эта сила, отнесенная к единице площади поверхности раздела, носит название внутреннего давления и является важной характеристикой жидкости. Как правило, внутреннее давление тем больше, чем выше полярность вещества. Втягивая поверхностные молекулы внутрь фазы, внутреннее давление стремится уменьшить поверхность до ми- [c.187]

Совершенно в ином положении оказываются молекулы, которые находятся в поверхностном слое жидкости. Поскольку молекулы пара расположены от них гораздо дальше, чем соседние молекулы жидкости, то сила притяжения /2, направленная в сторону газообразной среды, во много раз меньше силы притяжения Д, действующей в противоположную сторону. Разность сил молекулярного притяжения (/1 — ) направлена, таким образом, от поверхности в объем жидкости. Отношение этой разницы сил к единице поверхности называется внутренним давлением. Для жидкостей оно очень велико 11000 атм для воды, 2400 атм для спирта, 1400 атм для эфира и т. д. Этим объясняется трудносжимаемость жидкостей чтобы сжать жидкость, приходится создавать огромное внешнее давление, сравнимое с внутренним. [c.21]

Деление теплоты испарения жидкости на ее молярный объем (при той же температуре) приводит к значению т. н. внутреннего давления данной жидкости (Я), которое может служить мерой сил связи между ее молекулами. Например, для воды при 100 °С молярный объем составляет 18,8 см и Я = 9,7 18,8 = 1= 0,516 ккал1см . Перевод этой величины в единицы давления при помощи механического эквивалента тепла (1 ккал = 427 кГ-м = 42700 кГ см) дает 0,516 - 42 700 =, = 22 000 кГ/сл4 = 22 ООО ат. Таким образом, внутреннее давление воды очень велико. Подавляющее большинство других жидкостей характеризуется внутренними давлениями порядка 2000—5000 ат, т. е. гораздо меньшими, чем у воды. [c.139]

Кроме того, в силу клеточного эффекта часть радикальных пар рекомбинирует в клетке с образованием исходных молекул. Например, при распаде ацетилпероксида, как показало исследование с 0, примерно одна треть радикальных пар в среде уксусной кислоты рекомбинирует с образованием пероксида. Таким образом, можно ожидать, что в жидкой фазе константы скорости распада веществ с разрывом одной связи будут в 2-3 раза меньше, чем в газовой фазе. Сравнение экспериментальных данных показывает, что константы скорости и энергии активации распада таких молекул действительно близки. Обычно кинетические измерения в газовой фазе проводятся при более высокой температуре, чем в растворе экстраполяция по температуре служит дополнительным источником расхождения данных. Если рвутся согласованно две связи, то ДК < О, и внутреннее давление жидкости в этом случае должно слабо влиять на распад. Экспериментальные данные о распаде таких веществ в газовой фазе отсутствуют. [c.251]

По своему физическому смыслу величина Ж при таком подходе — это мера стиснутости молекул в объеме жидкости из-за их взаимного притяжения, т. е. величина, близкая по смыслу к внутреннему (молекулярному) давлению — силе, удерживающей молекулы жидкости (или твердого тела) в объеме, на несколько порядков меньшем того, который молекулы этого вещества занимали бы в состоянии идеального газа при том же внешнем давлении р. В идеальном газе Х=0 в реальном газе Ж соответствует поправке на притяжение в уравнении Ван-дер-Ваальса. В конденсированных же фазах внутреннее давление достигает весьма больших величин. Если учесть, что толщина поверхностного слоя б близка к размеру молекул (8 Ь), а значения а лежат в пределах от единиц до тысяч мДж/м , то величина Ж составляет 10 —10 ° Н/м (т. е. достигает многих тысяч атмосфер) [c.23]

При таком подходе по своему физическому смыслу величина является мерой стиснутости молекул в объеме жидкости из-за их взаимного притяжения и близка к внутреннему (молекулярному) давлению, удерживающему молекулы жидкости (или твердого тела) в объеме. В идеальном газе = 0, в реальном газе Ж соответствует поправке на притяжение в уравнении Ван-дер-Ваальса. В конденсированных же фазах внутреннее давление достигает весьма больших значений. Если учесть, что толщина поверхностного слоя 6 близка к ра 1меру молекул (6 Ь), а значения ст лежат в пределах от единиц до тысяч мДж/м , то величина Ссоставляет 10 —10 ° Н/м , т. е. достигает многих тысяч атмос- [c.26]

ПОВОРОТНАЯ ИЗОМЕРИЯ, частный случай конформац. изомерии (см. Конформации). Обусловлена заторможенным вращением фрагментов молекулы вокруг соединяющей их связи. Наблюдается, напр., у молекул 1,2-дизамещеи-ного этана. Возникающие в результате П. и. конформации молекул обладают разл. термодинамич. стабильностью. В кристаллах, как правило, стабилен лишь один изомер, в газах и жидкостях изомеры находятся в динамич. равновесии, положение к-рого зависит от т-ры, давления и природы среды. Поворотные изомеры идентифицируют и изучают с помощью спектроскопич., дифракционных и др. физ. методов. См. также Внутреннее вращение молекул. ПОГРЕШНОСТИ АНАЛИЗА, см. Метрология химическо-го анализа. [c.452]

В жидкой фазе как исходная молекула, так и акгивированный комплекс находятся в поле молекулярных сил окружающих молекул, эти силы оказывают на каждую частицу давление в (1+5)10 Па. Это внутреннее давление в жидкости оказывает [c.250]