Физические основы теплотехники. Часть I. Термодинамика. Панов В.К. - 172 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

КамчатГТУ | Петропавловск-Камчатский

Составители: 

Рубрика: 

§ 38. Опыты Эндрюса 168
ельная
не за-
ны на опытных
а они, постепен-
термодинамика от этого не «пострадает».
тавить суть обсу-
ермодина-
ается
тву молекул
в ки-
=
v/n .
м рас-
Замечу, что термодинамика вполне сформировалась как ц
и результатынаука в «домолекулярную» эпоху. Все ее положения
висят от предположений о строении вещества, а основа
данных. Если наши представления о веществе изменятся (
но усложняясь, это делают), то
Тем не менее образ молекулы помогает нагляднее предс
ждаемых закономерностей, особенно когда средствами самóй т
мики внятных объяснений дать не удается.
На диаграмме (рис. 8.1) по оси абсцисс откладыв
удельный объем вещества (объем одного килограмма), т. е. все
состояния относятся к одному и тому же количес
n = N
A
/μ.
Если удельный объем разделить на число молекул
лограмме выбранного вещества, то получим объем, в среднем
приходящийся на одну молекулу в данном состоянии:
v
1мол
Размер этого объема дает представление о средне
стоянии между молекулами в данном состоянии:
l
ср
=
3
v
.
мол1
ис. 8.1) оЗначит, можно считать, что по оси абсцисс (р т-
ко в
дам.
газа
-
я
для жид-
казывают,
но равно размеру молекулы
(~10
– 8
м).
молекулами малы,
расстояния велики, это несвойственно: газ всегда занимает
весь предоставленный объем. Значит, на малых расстояниях
в жидкости молекулы удерживаются какими-то силами, а на
больших расстояниях в газе этих сил нет.
4. Раз на малых расстояниях межмолекулярные силы дей-
ствуют, а на больших нет, значит, они зависят от расстояния.
Два последних вывода позволяют объяснить то обстоя-
тельство, что для парообразования требуется изрядное коли-
кладывается среднее межмолекулярное расстояние (толь
одругом масштабе, конечно), и перейти к дальнейшим выв
2. Различие в поведении и свойствах жидкости и
одного и того же вещества связано с разницей в средних рас
стояниях между молекулами. В состоянии а, предельном дл
газа, расстояние велико; в состоянии б, предельном
кости, оно мало. Более поздние опыты и расчеты по
что в жидкости расстояние пример
(≈ 3·10
–10
м), а в газах на один-два порядка больше
3. Жидкостям, где расстояния между
свойственно сохранять постоянным свой объем. Газам, где
§ 38. Опыты Эндрюса
168

      Замечу, что термодинамика вполне сформировалась как цельная
наука в «домолекулярную» эпоху. Все ее положения и результаты не за-
висят от предположений о строении вещества, а основаны на опытных
данных. Если наши представления о веществе изменятся (а они, постепен-
но усложняясь, это делают), то термодинамика от этого не «пострадает».
Тем не менее образ молекулы помогает нагляднее представить суть обсу-
ждаемых закономерностей, особенно когда средствами самóй термодина-
мики внятных объяснений дать не удается.

      На диаграмме (рис. 8.1) по оси абсцисс откладывается
удельный объем вещества (объем одного килограмма), т. е. все
состояния относятся к одному и тому же количеству молекул
                          n = NA /μ.
      Если удельный объем разделить на число молекул в ки-
лограмме выбранного вещества, то получим объем, в среднем
приходящийся на одну молекулу в данном состоянии:
                         v1мол= v/n .
      Размер этого объема дает представление о среднем рас-
стоянии между молекулами в данном состоянии:
                        lср= 3 v     .
                                    1мол
       Значит, можно считать, что по оси абсцисс (рис. 8.1) от-
кладывается среднее межмолекулярное расстояние (только в
другом масштабе, конечно), и перейти к дальнейшим выводам.
       2. Различие в поведении и свойствах жидкости и газа
одного и того же вещества связано с разницей в средних рас-
стояниях между молекулами. В состоянии а, предельном для
газа, расстояние велико; в состоянии б, предельном для жид-
кости, оно мало. Более поздние опыты и расчеты показывают,
что в жидкости расстояние примерно равно размеру молекулы
(≈ 3·10 –10 м), а в газах на один-два порядка больше (~10 – 8 м).
       3. Жидкостям, где расстояния между молекулами малы,
свойственно сохранять постоянным свой объем. Газам, где
расстояния велики, это несвойственно: газ всегда занимает
весь предоставленный объем. Значит, на малых расстояниях
в жидкости молекулы удерживаются какими-то силами, а на
больших расстояниях в газе этих сил нет.
       4. Раз на малых расстояниях межмолекулярные силы дей-
ствуют, а на больших нет, значит, они зависят от расстояния.
       Два последних вывода позволяют объяснить то обстоя-
тельство, что для парообразования требуется изрядное коли-

Страницы