Молекулярная физика. Термодинамика. Кузнецов С.И. - 83 стр.

UptoLike

Составители: 

83
Тема 7. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
РЕАЛЬНЫХ ГАЗОВ
7.1. Реальные газы
7.2. Уравнение Ван-дер-Ваальса
7.3. Изотермы уравнения Ван-дер-Ваальса
7.4. Внутренняя энергия газа Ван-дер-Ваальса
7.1. Реальные газы
Как известно, уравнение состояния устанавливает функциональную
связь между давлением Р, объемом V, температурой T и числом молей n
газа в состоянии равновесия. Эта связь может выражаться не только в
форме уравнения, но также графически или в виде таблиц, которые час-
то используются, особенно для практических целей. Самым простым и
известным уравнением
состояния является уравнение состояния иде-
ального газа:
RT
P
V
ν
=
, (7.1.1)
где
Rуниверсальная газовая постоянная.
Реальные газы описываются уравнением состояния идеального газа
только приближенно, и отклонения от идеального поведения становятся
заметными при высоких давлениях и низких температурах, особенно
когда газ близок к конденсации.
Так, для газов с низкой температурой сжижения (He, H
2
, Ne и даже
N
2
, O
2
, Ar, CO, CH
4
) при давлениях до 50 атм отклонения не превышают
5%, а при давлениях до 10 атм – 2%. Легко конденсирующиеся газы
(CO
2
, SO
2
, Cl
2
, CH
3
Cl) уже при 1 атм обнаруживают отклонения до
2 – 3%.
Предпринималось много попыток для учета отклонений свойств
реальных газов от свойств идеального газа путем введения различных
поправок в уравнение состояния идеального газа. Наибольшее распро-
странение вследствие простоты и физической наглядности получило
уравнение Ван-дер-Ваальса (1873).
Первая поправка в уравнении состояния идеального газа рассмат-
ривает собственный объем, занимаемый молекулами реального газа. В
уравнении Дюпре (1864)
RT
b
V
P
ν)ν(
=