Молекулярная физика и термодинамика. Рудин А.В - 7 стр.

UptoLike

Составители: 

7
Учитывая, что
VVV
ГЖ
=
+
,
получим:
()
ГГЖЖ
VmV
ρ
=
ρ
ρ
,
где:
1
Г
V
m
=ρ
,
2
Ж
V
m
=ρ
.
Откуда:
21
1
2
22
1
Ж
VV
VV
V
V
1
V
1
V
V
1
V
=
=
. (15а)
Умножая левую и правую части равенства (15а) на
Ж
ρ
и принимая во внимание,
что
ЖЖЖ
mV =
ρ
, mV
2Ж
=
ρ
,
получим:
()
(
)
211Ж
VV/VVmm
=
. (16)
Двухфазная система будет существовать при условии, что V < V
1
. При V = V
1
будет только насыщенный пар.
Аналогично,
mV)(V
ЖГЖГ
ρ
=
ρ
ρ
, откуда:
21
2
1Г
VV
VV
VV
=
. (16а)
Умножая левую и правую части равенства (16а) на
Г
ρ
и принимая во внимание,
что:
ГГГ
mV =ρ ,
11Г
mV
=
ρ
,
получим:
()
(
)
211Г
VV/VVmm
=
. (17)
Из уравнений (16) и (17) окончательно находим отношения масс жидкой и
газообразной фаз:
()()
21
Г
Ж
VV/VV
m
m
=
. (18)
Оно обратно пропорционально расстояниям от точки С до точки В и от точки С
до точки D (рис. 1). Удаление точки С от точки В соответствует увеличению массы
жидкости. Формула (18) называется правилом рычага.
Из рассмотренного примера фазовой диаграммы реальной жидкости следует, что
пар не является газом в строгом смысле этого слова. Газ
- это агрегатное состояние
вещества при данных температуре и давлении. Пар же не является агрегатным
состоянием вещества, потому что им при данных температуре и давлении является
жидкость. В связи с этим поведение пара отличается от поведения газа. В частности, у
идеальных газов давление обратно пропорционально объему, тогда как у паров,
близких
к насыщению, давление незначительно изменяется с объемом, а у
насыщенных паров оно не изменяется.
                                                         7


Учитывая, что
                                                    VЖ + VГ = V ,
получим:
                                              VЖ (ρ Ж − ρ Г ) = m − Vρ Г ,

              m             m
где:   ρГ =      ,   ρЖ =      .
              V1            V2

                                                  V
                                                 1−
                                                 V1      V −V
Откуда:                                  VЖ =        = V2 1      .                (15а)
                                              1    1     V1 − V2
                                                −
                                              V2 V2

       Умножая левую и правую части равенства (15а) на ρ Ж и принимая во внимание,
что
                                      ρ Ж VЖ = m Ж ,            ρ Ж V2 = m ,
получим:
                                   m Ж = m ⋅ (V1 − V ) / (V1 − V2 ) .      (16)

     Двухфазная система будет существовать при условии, что V < V 1 . При V = V 1
будет только насыщенный пар.
     Аналогично,
                                                           V − V2
              VГ (ρ Ж − ρ Г ) = Vρ Ж − m , откуда: VГ = V1         . (16а)
                                                           V1 − V2

Умножая левую и правую части равенства (16а) на ρ Г и принимая во внимание,
что:
                             ρ Г VГ = m Г , ρ Г V1 = m1 ,
получим:
                      m Г = m ⋅ (V1 − V ) / (V1 − V2 ) .  (17)

     Из уравнений (16) и (17) окончательно находим отношения масс жидкой и
газообразной фаз:
                        mЖ
                             = (V1 − V ) / (V − V2 ) . (18)
                         mГ

     Оно обратно пропорционально расстояниям от точки С до точки В и от точки С
до точки D (рис. 1). Удаление точки С от точки В соответствует увеличению массы
жидкости. Формула (18) называется правилом рычага.
     Из рассмотренного примера фазовой диаграммы реальной жидкости следует, что
пар не является газом в строгом смысле этого слова. Газ - это агрегатное состояние
вещества при данных температуре и давлении. Пар же не является агрегатным
состоянием вещества, потому что им при данных температуре и давлении является
жидкость. В связи с этим поведение пара отличается от поведения газа. В частности, у
идеальных газов давление обратно пропорционально объему, тогда как у паров,
близких к насыщению, давление незначительно изменяется с объемом, а у
насыщенных паров оно не изменяется.