Составители:
Рубрика:
7
Изотермы газа Ван-дер-Ваальса примерно совпадают с изотермами
реального газа на участках, соответствующих однофазным состояниям
вещества в точках, достаточно удаленных от двухфазного состояния.
Поведение вещества при разных внешних условиях разъясняет рис. 2с.
Нереализуемое состояние соответствует участку 2-3, на котором
сжимаемость вещества была бы отрицательна, что невозможно. В области,
где присутствуют две фазы (1-2-3-4) S-образный завиток изотермы Ван-дер-
Ваальса заменяется горизонтальным участком (1-4) реальной изотермы.
При специальных условиях могут быть реализованы состояния,
изображаемые участками изотермы: (1-2) и (3-4). Эти состояния называются
метастабильными. Участок (3-4) изображает так называемый пересыщенный
(переохлажденный) пар, а участок (1-2) – перегретую жидкость. Обе фазы
обладают ограниченной устойчивостью и могут быть реализованы только
при определенных условиях: пересыщенный пар можно получить при
практическом отсутствии центров конденсации, а перегретую жидкость – при
отсутствии примесей, способных быть центрами кипения.
Критическая изотерма газа Ван-дер-Ваальса имеет только точку
перегиба и не имеет экстремумов. Нетрудно получить уравнения,
связывающие критические параметры с постоянными Ван-дер-Ваальса:
V
k
= 3b, p
k
=
2
27
b
a
, T
k
=
b
R
a
⋅
27
8
(5)
Отношение
3
8
==
kk
k
k
Vp
RT
K = 2,67 (6)
называется критическим коэффициентом. В действительности критические
коэффициенты для реальных газов имеют различные значения, и все они
больше 8/3.
В таблице 2 приведены значения постоянных Ван-дер-Ваальса и
критического коэффициента для некоторых веществ.
Таблица 2
Вещество а,
Па
⋅
м
6
/моль
2
b, 10
-5
м
3
/моль
К
k
,
Гелий He 0,003 23,4 3,16
Водород H
2
0,024 27 3,03
Азот N
2
0,135 39 3,42
Кислород O
2
0,137 32 3,42
Углекислый газ CO
2
0,367 43 4,49
Водяной пар H
2
O 0,554 30 4,46
Если в качестве единиц объема, давления и температуры принять
критические значения этих величин, то измеренные в таких единицах
параметры называются приведенными и определяются выражениями:
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- …
- следующая ›
- последняя »
