Избранные лекции по физике. Часть 6. Статистическая физика и термодинамика. Браже Р.А - 41 стр.

UptoLike

Составители: 

40
термы при
к
TТ
>
качественно повторяют изотермы идеального газа. Изо-
термы при
к
TТ
<
описывают состояния жидкости (участок АВ с очень
малой сжимаемостью
T
Т
p
V
V
=
1
β
), состояния ненасыщенного пара
(участок MN) и область двухфазного состояния жидкостьпар (участок
ВМ). Внутри этой последней области физически неоправданным является
лишь участок СД, на котором при неизменной температуре наблюдается
одновременный роста и объема, и давления. Участки ВС и DМ соответст-
вуют метастабильным состояниям (ВСперегретая жидкость, DМпе-
ресыщенный пар). Поэтому реальная изотерма при наличии этих состоя-
ний претерпевает скачки из состояний С и D на пунктирную линию ВМ
фазового равновесия жидкостьпар. Пунктирная колоколообразная линия
совместно с критической изотермой разделяет всю pVплоскость на че-
тыре области (I – жидкость, II – ненасыщенный пар, IV – газ, III – область
двухфазных состояний).
В критической точке сходятся все эти области. Поэтому критическое
состояние является особым состоянием, в котором нет различия между
жидкостью, паром и газом. Безвариантность этого состояния обусловлива-
ет весьма большую неустойчивость вещества в этих условиях и сильно
развитые флуктуации концентрации молекул, плотности вещества и ряда
других характеристик. Сжимаемость вещества в критическом состоянии
стремится к бесконечности. Указанные факторы заставляют рассматривать
вещество в критическом состоянии как его самостоятельную фазукри-
тическую.
§ 4
. Параметры критической фазы вещества и их связь
с постоянными Ван-дер-Ваальса
В критическом состоянии все три корня уравнения Ван-дер-Ваальса
равны между собой:
к
VССС
µ
===
321
. С учетом этого уравнение
(
)
(
)
(
)
0
321
=
CVCVCV
µµµ
приводится к виду
033
323
=+
ккк
VVVVVV
µµµµµµ
. (25.11)
Коэффициенты этого уравнения должны быть равны коэффициентам
уравнения (25.10) в критическом состоянии:
.3 ;3 ;3
22
к
к
к
к
к
к
к
V
p
а
V
p
а
V
p
RT
b
µµµ
===+
(25.12)