Оглавление:
Реальные газы. Уравнение Ван дер Ваальса
- В 2.1 было отмечено, что реальный газ следует уравнению состояния идеального газа только тогда, когда давление не так велико и температура не так велика. Во всех остальных случаях наблюдаются отклонения от уравнения Клапейрона. Эти отклонения больше, если плотность газа больше температура ниже, давление больше. Эти отклонения обусловлены, во-первых, тем, что реальные молекулы газа имеют конечный размер, а во-вторых, тем, что существует межмолекулярная сила взаимодействия. Это особенно сильно на малых расстояниях между молекулами эти силы являются силами отталкивания. Первые попытки рассмотреть свойства реального газа были предприняты в середине 19 века.
Сначала в уравнение Клапейрона была введена поправка, учитывающая объем, занимаемый молекулой. Свободный объем, предусмотренный для движения молекул, как бы уменьшается на некоторое количество b, которое примерно в 4 раза превышает объем самой молекулы. С учетом этой модификации уравнение состояния газа описывается следующим образом Во 2-й поправке, введенной в уравнение ван-дер-Ваальса шлапейрона, мы рассматриваем взаимодействие молекул друг с другом. Межмолекулярные взаимодействия происходят как внутри, так и вокруг газового объема области вблизи стенки. Внутреннее взаимодействие частиц взаимно уравновешивается влиянием соседних молекул.
Вообще говоря, цветовая температура — это температура, при которой кажется на глаз, что излучающее черное тело имеет тот же цвет, что и рассматриваемая поверхность. Людмила Фирмаль
Частицы вблизи стенки испытывают эффект притяжение только со стороны молекул в стенке. volume. As в результате притяжения молекулами в объеме молекулы газа подавляются при движении к стенке. Сила их воздействия слабее, за счет чего снижается общее давление газа в стенках. Это уменьшение пропорционально числу молекул, ударяющихся о стенку, и числу молекул, взаимодействующих с ними. То есть она пропорциональна 2-й степени плотности или обратно пропорциональна 2-й степени конкретного объема.
В результате фактическое внутреннее давление, определяющее поведение и свойства газа, измеряется в приборе и становится на некоторое количество а У2 больше давления Р, содержащегося в термодинамических расчетах. С учетом поправки объема, занимаемого молекулой, и силы взаимодействия между молекулами уравнение состояния реального газа принимает вид Это уравнение называется уравнением ван-дер-Ваальса. Для полностью разбавленного газа, удельный объем большой и Ван дер Бар превращается в уравнение Клапейрона. Формула Ван-дер-Ваальса качественно отражает свойства реального gas.
- В частности, анализ этой формулы позволяет даже прогнозировать переход газов в жидкое состояние при достаточно низких температурах и достаточном давлении. Однако в случае количественных расчетов это уравнение не в полной мере учитывает все особенности поведения реальной материи. В настоящее время уравнение состояния реального газа предлагается более точно, чем уравнение ван-дер-Ваальса equation. As уже упоминалось, что эти уравнения очень сложны. Они в основном используются для составления таблиц и графиков, которые значительно облегчают термодинамические расчеты.
Пример 2.1. Если давление падает от 196 бар до 49 бар, а температура постоянна и равна 20 С, то мы определим, сколько кислорода было израсходовано из баллона объемом 40 литров. Ресепия. Кислородная газовая постоянная Ч 8314 — ТТГ −260 Дж кг град. 1 P02 32 Количество кислорода в баллоне при 1960 Н м2 В этом уравнении 105-это коэффициент, который преобразует давление из бара B H 1P. Количество кислорода в баллоне при 490 Н м2 Руш 49-10 −0.04 ЯО г 260.29.3 л Количество потребляемого кислорода АО O, — O2 10.3-2.58 7.72 кг.
Цветовая температура Тс определяется как температура, при которой черное тело имеет такое же отношение интенсивностей излучения при двух определенных длинах волн в видимом интервале, как и рассматриваемая поверхность. Людмила Фирмаль
Выхлопные газы двигателей внутреннего сгорания имеют следующий объемный состав gCO5-14, o2 5, 79, −2 Найти обычную молекулярную массу, газовую постоянную и плотность смеси при 500 C и 720 мм рт. ст. Искусство. Решение. Традиционная молекулярная масса смеси Я CM 2 h 0 4-44 0.05-32 0.79-28 0.02-28 30.45 −1 Газовая постоянная смеси Восемь тысяч триста четырнадцать с —. −274 ДМ кг-град 30.45 ИСМ Плотность газа в нормальных условиях 30, 45 мин. Хм 22 — 1.36 3 Плотность газа при определенных условиях 720-273 700-773 — 0,455 кг м 2.3. На общее давление смеси 760 мм рт, определения состава генераторного газа в процентах по массе и парциальное давление компонентов. Искусство.
Если газ имеет следующий состав в объемном проценте H2 13 СО 27 CO2 8 N2-50 Решение. По атомной массе элемента определяют молекулярную массу газа, содержащегося в смеси округляют — 2-1 2, Aso 12 16 28 cCO3 12 2-16 44 2-14-28 Кажущаяся молекулярная масса смеси определяется по формуле 0.15-2 0.27-28 0.08- 0.50-28-25.37. Массовая доля компонента определяется по формуле 2.30. Утверждение 2 0.0124-0.2954-0.139-5-0.554 −1 ООО. Следовательно, массовый состав в процентах Н2 1.2 со 29.5 СО2 13.9 К3 55.4.Парциальное давление определяется по формуле 2.33 pH9, ЗН 0.15 760 114 мм рт, ст. Файлы pcx — р п-0.27-760 205.3 мм рт, ст. РСО 0.08-760 60.7 мм рт, ст. — 0.50-760 380 мм рт.
Искусство. Утверждение В. 114 4 205.3 4-60.7 4 380 760 мм рт. ст. Искусство. Контрольный вопрос 1.Определяет абсолютное и избыточное давление. 2.Каково соотношение удельных объемов и плотностей 3.Каков закон газов, ставший основой уравнения состояния идеального газа уравнения кравайрона 4.Какая доля отводится газовой смеси 5.Что означает условная молекулярная масса смешанного газа 6.
Смотрите также:
