рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Изотермы Ван-дер-Ваальса. Связь критических параметров с постоянными в уравнении Ван-дер-Ваальса

Изотермы Ван-дер-Ваальса. Связь критических параметров с постоянными в уравнении Ван-дер-Ваальса - Методические Указания, раздел Физика, Виртуальный физический практикум Законы Идеального Газа Являются Приближенными, А Отступления От Этих Законов ...

Законы идеального газа являются приближенными, а отступления от этих законов обусловлены существенным отличием свойств идеального и реального газов. В отличие от идеального газа между молекулами реального газа существуют силы взаимодействия, которые на малых расстояниях между молекулами носят характер отталкивания, а на достаточно больших расстояниях между молекулами действуют силы притяжения. Кроме этого, молекулы реального газа не могут быть представлены как материальные точки. Молекулы реального газа имеют отличный от нуля собственный объем. Учет собственного объема и сил взаимодействия позволил получить уравнение состояния для реального газа.

, (1)

где a и b - поправки на внутреннее давление и собственный объем молекул реального газа, ν - число молей.

Теоретически полученное уравнение (1) называется уравнением Ван-дер-Ваальса.

Рассмотрим экспериментальные изотермы жидкости, пара и перехода жидкость – пар. На рисунке 1 показан теоретический график зависимости давления от объема для реального газа, который строится на основе анализа уравнения Ван-дер-Ваальса при помощи компьютерной модели.

Рисунок 1 - Изотермы реального газа

Кривая АК соответствует точкам начала кипения, кривая КВ – точкам конца кипения. Линия АКВ, которая отделяет зоны сосуществования пара и жидкости, называется бинодалью. Точки под бинодалью соответствуют равновесию жидкости и пара. В области АКВА пар является насыщенным. Равновесные участки изотерм в этой области являются изобарами. Видно также, что с ростом температуры точки начала и конца кипения сближаются и в точке К они совпадают. В этой точке исчезает различие между жидкостью и паром. В точке К резко возрастает коэффициент поглощения света. Этот процесс получил название критической опалесценции. Состояние термодинамической системы в точке К называется критическим. Критическому состоянию соответствует критическое давление pкр , критическая температура Tкр и критический объем Vкр. При этом критическая изотерма в точке К имеет перегиб.

Между поправками уравнения Ван-дер-Ваальса a и b, критическим давлением pкр, критической температурой Tкр и критическим молярным объемом Vкр0 в критическом состоянии существует следующая связь:

, , . (2)

Действительно, в точке перегиба К критической изотермы первая и вторая производные от давления по объему равны нулю, т.е.

и . (3)

Для доказательства соотношений 2 проанализируем уравнение Ван-дер-Ваальса для одного моля газа.

. (4)

Из уравнения (4) определим давление.

. (5)

Далее найдем первую и вторую производные от давления по объему и приравняем полученные значения для критического состояния к нулю.

. (6)

. (7)

Из уравнений (6) и (7) получим:

. (8)

. (9)

Разделив почленно соотношения (8) на (9), найдем критический объем:

.

Отсюда

. (10)

Подставляя уравнение (10) в соотношение (8), определим критическую температуру:

. (11)

И, наконец, подставляя соотношения (10) и (11) в уравнение (5) для критического состояния, найдем критическое давление:

. (12)

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Виртуальный физический практикум

Севастопольский национальный технический университет.. Виртуальный физический практикум Методические указания к..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Изотермы Ван-дер-Ваальса. Связь критических параметров с постоянными в уравнении Ван-дер-Ваальса

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

ПРАКТИКУМ
  Методические указания к лабораторным работам по курсу общей физики для студентов технических специальностей очной и заочной форм обучения высших учебных заведений

ДВИЖЕНИЕ РАКЕТЫ С ПЕРЕМЕННОЙ МАССОЙ
Рассмотрим движение ракеты, рисунок 1. Пусть к некоторому моменту времени t масса ракеты с

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ. Обработка результатов измерений
1. Установите программу «Открытая физика 1.1» на компьютер. 2. Запустите установленную программу, в разделе – «Содержание», откройте вкладку «Механика», выберите компьютерную модель – «Реа

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ
1. Постройте в координатах p(V) по данным таблицы 1 изотермы газа. 2. Рассчитайте по формуле (15) критический объем одного моля газа. 3. Рассчитайте по формуле (10)

Распределение Максвелла
Распределение по скоростям молекул идеального газа, находящегося в состоянии термодинамического равновесия впервые было найдено Джеймсом Максвеллом. Для одномерного случая распределение молекул иде

Моделирование суммы двух и более равномерно распределенных случайных величин
Рассмотрим распределение суммы двух случайных величин, имеющих прямоугольное распределение на примере игры «Крепс».Смысл игры состоит в подбрасывании двух игральны

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
1. Запустите программу ModelMax, ярлык программы находится на рабочем столе. На экране монитора ЭВМ возникнет открывающееся меню «Модель распределения Максвелла», в котором появятся

ДВИЖЕНИЕ ЗАРЯЖЕННОЙ ЧАСТИЦЫ В ОДНОРОДНОМ МАГНИТНОМ ПОЛЕ
Как известно, на частицу, движущуюся в магнитном поле действует сила Лоренца Поэтому заряженная частица, влетающая в магнитное поле, отклоня

ИЗУЧЕНИЕ ДЕЙСТВИЯ СИЛЫ ЛОРЕНЦА НА ЧАСТИЦУ, ВЛЕТАЮЩУЮ ПЕРПЕНДИКУЛЯРНО МАГНИТНОМУ ПОЛЮ.
1.1. Установите скорость частицы. Для этого нажмите на клавишу «Выбор». Затем подведите курсор к бегунку шкалы υx, нажмите левую клавишу мышки и двигайте шкалу до нужного пол

ИЗУЧЕНИЕ ДЕЙСТВИЯ СИЛЫ ЛОРЕНЦА НА ЧАСТИЦУ, ВЛЕТАЮЩУЮ ПОД УГЛОМ К МАГНИТНОМУ ПОЛЮ.
2.1. Установите скорость частицы. Для этого подведите курсор к клавише «Выбор» и нажмите кнопкой мышки. Затем подведите курсор к бегунку шкалы υx, нажмите левую клавишу мышки

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ. Обработка результатов измерений
1. Установите компьютерную программу «Открытая физика 1.1» на ЭВМ. 2. Запустите установленную программу, откройте содержание, запустите раздел «Оптика», откройте программу виртуальной лабо

Внешний фотоэффект. Законы внешнего фотоэффекта
Внешним фотоэффектом называется испускание электронов веществом под действием света. Это явление было открыто Г. Герцем в 1887 году и объяснено А. Эйнштейном на основе квантовых представлений о при

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ.
1. Установите компьютерную программу «Открытая физика 1.1» на ЭВМ. 2. Запустите установленную программу, откройте содержание, запустите раздел «Квантовая физика», откройте программу виртуа

Обработка результатов измерений и расчет погрешностей измерений
1. По формуле 3, для пары значений длин волн рассчитайте значение постоянной Планка. Результат занесите в таблицу 2. Расчеты повторите для различных значений длин волн. 2. Рассчитайте сред

ЭФФЕКТ КОМПТОНА
В конце XVII века почти одновременно возникли две теории о природе света. Ньютон предложил теорию истечения, согласно которой свет представляет собой поток световых частиц (корпуск

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
1. Установите программу «Открытая физика» на компьютер. 2. Запустите установленную программу, в разделе «Содержание» откройте закладку «Квантовая физика», выберите компьютерную модель «Ком

Опыт франка и герца
В основе современной теории атома лежит экспериментальный факт, установленный в опытах Джеймса Франка и Густава Герца в 1914 г. В этих опытах исследовалось распределение скоростей электронов до и п

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ. Обработка результатов измерений
1. Установите компьютерную программу «Frank & Hertz» на ЭВМ. 2. Запустите программу, используя ярлык расположенный на рабочем столе, в меню программы выберите пункт «Дослiд» рисунок 3.

УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ НАСОСОВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОГО ВАКУУМА
Развитие нанотехнологий, соединение твердотельной микроэлектроники с законами самоорганизации при создании различных материалов, биоробототехнических систем связано косвенно или непосредственно с п

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
1. Подготовьте макет вакуумного поста к работе. 2. Разберите на отдельные детали паромасляный диффузионный насос (рисунок 4). Зарисуйте в рабочей тетради конструкцию верхнего и нижнего соп

ЧИСЛО ЗНАЧАЩИХ ЦИФР ПРИ ВЫЧИСЛЕНИИ ПОГРЕШНОСТЕЙ
“Значащими цифрами числа называют все его цифры, кроме нулей, стоящих левее первой, отличной от нуля, цифры, и нулей, стоящих в конце числа, если они стоят взамен неизвестных или отброшенных цифр”

ЗАПИСЬ ПОГРЕШНОСТЕЙ И РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ
При окончательной записи результатов и погрешностей измерений мы рекомендуем следующие правила: 1. Абсолютную и относительную погрешность необходимо записывать с точностью до двух значащих

ФИЗИЧЕСКИЕ ПОСТОЯННЫЕ
Постоянная Авогадро NA=6,022045.1023 моль-1. Постоянная Больцмана k=1,3807.10-23 Дж/K. Универсальная газов

КОЭФФИЦИЕНТЫ СТЬЮДЕНТА
n 0,90 0,95 0,98 0,99 0,999 6.31 12,7 31,8

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги