Механика, молекулярная физика и термодинамика. Полицинский Е.В. - 195 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ (Механика, МКТ, термодинамика) Полицинский Е.В.
195
ходит расслоение вещества на две фазы: жидкую и газообразную.
По мере дальнейшего уменьшения объёма всё большая часть веще-
ства переходит в жидкую фазу, причем переход осуществляется при по-
стоянном давлении, обозначенном р
нп
(рис. 152). После того, как про-
цесс конденсации вещества в жидкость заканчивается при
V=V
1
, даль-
нейшее уменьшение объёма сопровождается быстрым ростом давления.
При этом ход изотермы снова примерно следует уравнению (406). Ве-
щество в состояниях, соответствующих этому участку изотермы, снова
будет однородным, но представляет собой не газ, а жидкость.
Таким образом, уравнение Ван-дер-Ваальса описывает не только
газообразное состояние вещества, но охватывает также процесс перехо-
да в жидкое состояние и процесс сжатия жидкости.
Сопоставление экспериментальной изотермы с изотермой Ван-дер-
Ваальса даёт, что эти изотермы довольно хорошо совпадают на участ-
ках, отвечающих однофазным состояниям вещества, но ведут себя со-
вершенно различным образом в области расслоения на две фазы. Вме-
сто
S
-образного завитка на изотерме Ван-дер-Ваальса эксперименталь-
ная изотерма имеет в этой области прямолинейный горизонтальный
участок.
В состояниях, соответствующих горизонтальному участку изотер-
мы, наблюдается равновесие между жидкой и газообразной фазами ве-
щества. Газ, находящийся в равновесии со своей жидкостью, назы-
вается насыщенным паром. Давление р
нп
, при котором может сущест-
вовать равновесие при данной температуре, называется давлением на-
сыщенного пара.
Опыт показывает, что с повышением температуры (
T
′<
T
′′<
T
′′′<
T
к
)
горизонтальный участок изотермы сокращается и при некоторой темпе-
ратуре он стягивается в точку. Называется эта температура критической
(рис.153). При этом уменьшается различие в удельных объёмах, а, сле-
довательно, и в плотностях жидкости и насыщенного пара.
р
нп
к
нп
р
К
р′′′
нп
Т
к
р′′
нп
Т′′′
Т′′
р′
нп
Т′
Рис.153. Изотермы Ван-дер-Ваальса
р
К
Ж
Ж+
++
+П
П
V
Рис. 154. Три области
под колокообразной кривой
При критической температуре это различие исчезает. Одновремен-

Страницы