A kísérleti izotermák
Ez a harmadik foka egyenlet vonatkozásában térfogatú, és így egy adott p és T, vagy lehet három valós gyöke, vagy egy valós és két komplex konjugált gyökér, amelyeknek nincs fizikai jelentése. Ez attól függ, közötti arány együtthatók. Alacsony hőmérsékleteken, az egyenletnek három valós gyökerek és ütemezés p = f (V) van az ábrán bemutatott formában. 9.3.
Annak érdekében, hogy izoterm kísérletileg, szükséges, hogy az ügyet a gáz halmazállapotú, tedd egy edénybe, amelynek mozgó dugattyút és lassan elkezd tömöríteni, így leolvasott ugyanakkor a nyomás és térfogat, valamint annak biztosítása, hogy a hőmérséklet az anyag állandó maradt. A kísérlet eredménye ábrán látható. 9.3 (line 1-2-3-4).
Kezdetben egy térfogatának csökkenését gáznyomás növekszik, a stroke az izoterma is jól leírták van der Waals (9.2.1) (ábra. 9.3 vonal 1-2).
Azonban, mivel egy bizonyos mennyiségi V3. kísérleti izoterma megszűnik, hogy kövesse az egyenlet (9.2.1) (ábra. 9.3 vonal 2-A). 2. feltétel -A (telített gőz) során keletkező kompresszió gáz, amelyben nem kondenzációs magvak (porszemek, elektromos töltések, stb). Kezdve ez az érték, a kötet, a nyomás az edényben már nem változik, maga az anyag már nem homogén, a gáz folyadékká kondenzálódik. Anyag elválasztás történik két szakaszban: folyékony és gáz halmazállapotú (9.3 ábra vonal 2-3.).
Ahogy további csökkentésével egyre több és több az anyag a folyékony fázisban, ahol az átmeneti zajlik állandó nyomáson, ábrán jelzett RNP. A 3. feltétel (túlhevített folyadék) fordul elő csökken a folyadék nyomás hiányában a párologtatás központok.
A kondenzációt követően az anyag egy folyékony véget ér, ha V = V1. további térfogat-csökkenése kíséri gyors növekedése nyomást. Ebben az esetben a tanfolyam izotermák felett körülbelül a következő egyenlet (9.2.1). Az anyag az Államokban megfelelő az a része, izoterma, ismét lesz egységes, de nem gáz, és a folyékony (ábra. 9.3 vonal 3-4).
Így, az egyenlet a van der Waals leírja nem csak a gáz halmazállapotú egy anyag, hanem magában foglal egy eljárást átmenet a folyékony állapotban, és a folyékony préselési folyamatot.
Összehasonlítása a kísérleti izoterma (ábra. 9.4) az elméleti izoterma Van der Waals rendelkezik, hogy ezek a izotermák egybeesnek elég jól olyan területeken, amelyek megfelelnek az egyfázisú halmazállapot, de nagyon eltérően viselkednek a szétválasztás két fázisban.
Ahelyett, hogy az S-alakú curl izotermát a Van der Waals kísérleti izotermát van ezen a területen egy egyenes vízszintes szakasz (ábra. 9.4).
Az államok megfelelő horizontális szakasz izotermák megfigyelt közötti egyensúly a folyékony és gáznemű fázisok az anyag. Gáz, egyensúlyban a folyékony telített gőznek hívják. Nyomás RNP. ahol egyensúlyi létezhetnek egy adott hőmérsékleten, az úgynevezett gőznyomás.
A tapasztalat azt mutatja, hogy a növekvő hőmérséklet (T ¢ A kritikus hőmérséklet, ez a különbség eltűnik. Egyidejűleg eltűnik semmilyen különbséget folyadék és gőz. Ha húz egy vonalat a végpontok a vízszintes szakaszok izotermák kapott kolokoobraznaya görbe határoló régióját kétfázisú halmazállapot. Kolokoobraznaya és kritikus izoterma görbét része, amely abban rejlik, hogy a bal oldalon a K pontot osztja a diagram (pV) három régió (ábra. 9.5). Állami szerek ezen a területen különbözik a többi gáznemű e tekintetben kifejti, hogy izotermikus kompresszió anyag ebben az állapotban megy cseppfolyósítási eljárás. Egy anyag a gáz halmazállapotú kritikus hőmérsékletet meghaladó hőmérsékleten, nem lehet cseppfolyós semmilyen kompressziós. Tekintsük izotermát alapján a Van der Waals erők különböző hőmérsékleteken (ábra. 9.6). A számítások azt mutatják, hogy a hőmérséklet a T ¢ együtthatók egyenletben (9.2.1), hogy mind a három egyenlet megoldásai valósak. A növekvő közötti hőmérséklet-különbség a három valódi megoldásokat a (9.2.1) csökkennek. Az izoterma megfelelő pont K egy inflexiós pont. Her mérkőzés három megfelelő valós egyenlet megoldásai (9.2.1). Az érintő a kritikus izoterm K pontot az a határ, amely hajlamos secants és p ¢ p ¢¢ a hőmérséklet megközelíti a kritikus értéket. Következésképpen, ez a tangens, mint az összes secants párhuzamos a V tengellyel, úgy, hogy a származék a K pont nulla. Továbbá, az inflexiós pont nullának kell lennie, és a második derivált. Az egyenlet (9.2.1), mint Differenciálása ez a kifejezés tekintetében V ad A kritikus ponton a T = V = Tcr és a videomagnó ezek a kifejezések eltűnnek: A megfelelő értékeket, és az úgynevezett PCR kritikus mennyiség és kritikus nyomás egy adott anyagra. Tól (9.2.2) találunk Megoldása rendszerének három egyenlet három ismeretlennel Ver. PKR és Ta. megkapjuk Így, ismerve a konstansok Van der Waals-erők a és b, megtalálható a megfelelő kritikus pont Ver. PKR és Ta. amelyek úgynevezett kritikus értékeket. Ezzel szemben, az ismert értékek kritikus értékei az állandók a van der Waals-erők megtalálható.
Ferde keltetés régió jelzett homogén folyékony állapotban. Kolokoobraznoy A görbe alatti tartományában kétfázisú állapotban, és a régió hazudik a jogot a felső görbe, és kolokoobraznoy ága kritikus izoterma, egy olyan régió homogén gáznemű halmazállapot. Különös figyelmet érdemel a terület alatt fekvő jobb oldali ág a kritikus izoterma - gőz terület (a 9.5.).
Kezdve egy adott, az egyes ügynökei, hőmérséklet Tcr. a valódi nyomást csak az egyik megoldás pontnak megfelelő K. A hőmérsékletet nevezzük a kritikus hőmérséklet. K pont a kritikus pont.Kapcsolódó cikkek