Общая физика. Молекулярная физика: План-конспект семинарских занятий. Ч.2. Бомбенко О.Н - 14 стр.

UptoLike

k
T
T
=
τ
,
k
p
p
=
π
,
k
V
V
=
ϕ
,
т.е. таких параметрах, когда за единицы приняты критическая
температура, критическое давление и критический объем моля
газа.
4.4. Найти приращение энтропии одного моля ван-дер-
ваальсовского газа при изотермическом изменении его объема
от V
1
до V
2
.
Ответы
4.1.
RTbV
V
a
p
νν
ν
=
+ )(
2
2
;
4.3.
τϕ
ϕ
π
3
8
3
13
2
=
+
;
4.4
+
=Δ
121
2
11
ln
VV
a
bV
bV
RS
.
Семинар 5. Внутренняя энергия газа Ван-дер-Ваальса.
Эффект Джоуля-Томсона
27
Исследования Джоуля и Томсона позволили не только экспе-
риментально подтвердить зависимость внутренней энергии ре-
ального газа от его объема. Было открыто важное физическое
явление, получившее название эффекта Джоуля-Томсона.
В опыте использовалась теплоизолированная трубка, разде-
ленная пористой перегородкой, по обе стороны от которой нахо-
дился газ (рис.19). Газ
под
действием разности давле-
ний медленно протекал че-
рез перегородку, при по-
мощи поршней П
1
, П
2
. До
перегородки и после нее
газ находился в термодинамически равновесных состояниях.
Давление p
1
, p
2
по разные стороны перегородки поддерживалось
постоянным
.
Стационарное течение газа через пробку называется процес-
сом Джоуля-Томсона , а изменение температуры газа при таком
теченииэффектом Джоуля-Томсона.
Процесс Джоуля-Томсона необратимый, он происходит при
постоянной энтальпии:
constpVUH
=
+
=
.
При достаточно низкой температуре газ при расширении ох-
лаждается,
0>
Δ
T
- отрицательный эффект Джоуля-Томсона;
при достаточно высокой температуре газ при расширении нагре-
вается,
0
<
Δ
T - положительный эффект Джоуля-Томсона. Тем-
пература, при которой
0
=
Δ
T , т.е. происходит изменение знака
эффекта Джоуля-Томсона, называется температурой инверсии.
28
Внутренняя энергия газа
Ван-дер-Ваальса
V
a
TCU
V
=
Кинетическая энергия хао-
тического движения моле-
кул, составляющих газ
Потенциальная энергия
взаимного притяжения
молекул
Дифференциальный эффект
Джоуля-Томсона
p~1атм
Интегральный эффект
Джоуля-Томсона
p~10
2
атм
=
V
T
V
T
Cp
T
p
p
H
1
dpV
T
V
T
C
T
p
p
p
p
=Δ
2
1
1
Рис.19