Haqiqiy gazlar: ideallikdan og'ish

Haqiqiy gazlar: ideallikdan og'ish
Haqiqiy gazlar: ideallikdan og'ish
Anonim

Xususiyatlari bevosita molekulalararo o'zaro ta'sirga bog'liq bo'lgan bunday gazlarni chaqirish uchun kimyogarlar va fiziklar orasida "haqiqiy gazlar" atamasi qo'llaniladi. Har qanday ixtisoslashtirilgan ma'lumotnomada normal sharoitda va barqaror holatda ushbu moddalarning bir moli taxminan 22,41108 litr hajmni egallashini o'qish mumkin. Bunday bayonot faqat "ideal" deb ataladigan gazlar uchun to'g'ri keladi, ular uchun Klapeyron tenglamasiga muvofiq molekulalarning o'zaro tortishish va itarilish kuchlari ta'sir qilmaydi va ikkinchisi egallagan hajm ahamiyatsiz qiymatdir..

haqiqiy gazlar
haqiqiy gazlar

Albatta, bunday moddalar tabiatda mavjud emas, shuning uchun bu dalillar va hisob-kitoblarning barchasi faqat nazariydir. Lekin ideallik qonunlaridan u yoki bu darajada chetga chiqadigan haqiqiy gazlar doimo topiladi. Bunday moddalarning molekulalari o'rtasida doimo o'zaro tortishish kuchlari mavjud bo'lib, bu ularning hajmidan biroz farq qilishini anglatadi.mukammal model olingan. Bundan tashqari, barcha haqiqiy gazlar ideallikdan har xil og'ish darajalariga ega.

Ammo bu erda juda aniq tendentsiya bor: moddaning qaynash nuqtasi Selsiy bo'yicha nol darajaga qanchalik yaqin bo'lsa, bu birikma ideal modeldan shunchalik farq qiladi. Gollandiyalik fizigi Yoxannes Diderik van der Vaalsga tegishli bo'lgan haqiqiy gaz uchun holat tenglamasi 1873 yilda u tomonidan olingan. (p + n2a/V2) (V – nb)=nRT koʻrinishiga ega boʻlgan ushbu formula quyidagi formula bilan solishtirildi. Klapeyron tenglamasi (pV=nRT), tajribada aniqlangan. Ulardan birinchisi molekulyar o'zaro ta'sir kuchlarini hisobga oladi, bu kuchlarga nafaqat gaz turi, balki uning hajmi, zichligi va bosimi ham ta'sir qiladi. Ikkinchi tuzatish moddaning molekulyar og'irligini belgilaydi.

Haqiqiy gaz holati tenglamasi
Haqiqiy gaz holati tenglamasi

Bu sozlashlar yuqori gaz bosimida eng muhim rolga ega. Masalan, 80 atm indikatorda azot uchun. hisob-kitoblar idealdan taxminan besh foizga farq qiladi va bosimning to'rt yuz atmosferaga ko'tarilishi bilan farq allaqachon yuz foizga etadi. Bundan kelib chiqadiki, ideal gaz modelining qonunlari juda taxminiydir. Ulardan og'ish miqdoriy va sifat jihatidan farq qiladi. Birinchisi, Klapeyron tenglamasi barcha haqiqiy gazsimon moddalar uchun taxminan kuzatilganligida namoyon bo'ladi. Sifatli og'ishlar ancha chuqurroq.

Haqiqiy gazlar yaxshi aylantirilishi mumkin vasuyuqlikka va qattiq yig'ilish holatiga aylanadi, agar ular Klapeyron tenglamasiga qat'iy rioya qilsalar, bu mumkin emas edi. Bunday moddalarga ta'sir qiluvchi molekulalararo kuchlar turli xil kimyoviy birikmalar hosil bo'lishiga olib keladi. Shunga qaramay, bu nazariy ideal gaz tizimida mumkin emas. Shu tarzda hosil bo'lgan bog'lanishlar kimyoviy yoki valent bog'lanishlar deyiladi. Haqiqiy gaz ionlangan bo'lsa, unda Kulon tortishish kuchlari paydo bo'la boshlaydi, ular, masalan, yarim neytral ionlangan modda bo'lgan plazmaning harakatini belgilaydi. Bu, ayniqsa, plazma fizikasi astrofizikada, radioto'lqin signallarining tarqalish nazariyasida, boshqariladigan yadro va termoyadro reaksiyalari muammosida nihoyatda keng qo'llanilayotgan keng ko'lamli, jadal rivojlanayotgan ilmiy fan ekanligi nuqtai nazaridan juda dolzarbdir.

Haqiqiy gaz izotermlari
Haqiqiy gaz izotermlari

Haqiqiy gazlardagi kimyoviy bogʻlanishlar oʻz tabiatiga koʻra molekulyar kuchlardan deyarli farq qilmaydi. Ular ham, boshqalar ham, umuman olganda, elementar zaryadlar o'rtasidagi elektr o'zaro ta'siriga kamayadi, undan materiyaning butun atom va molekulyar tuzilishi quriladi. Biroq, molekulyar va kimyoviy kuchlarni to'liq tushunish faqat kvant mexanikasining paydo bo'lishi bilan mumkin bo'ldi.

Gollandiyalik fizik tenglamasiga mos keladigan materiyaning har bir holatini amalda qo'llash mumkin emasligini tan olish kerak. Bu ularning termodinamik barqarorligi omilini ham talab qiladi. Moddaning bunday barqarorligining muhim shartlaridan biri buIzotermik bosim tenglamasida tananing umumiy hajmining pasayishi tendentsiyasiga qat'iy rioya qilish kerak. Boshqacha qilib aytganda, V ning qiymati oshgani sayin, haqiqiy gazning barcha izotermalari barqaror ravishda tushishi kerak. Shu bilan birga, van der Waals izotermik uchastkalarida kritik harorat belgisi ostida ko'tarilgan qismlar kuzatiladi. Bunday zonalarda joylashgan nuqtalar materiyaning beqaror holatiga to'g'ri keladi, uni amalda amalga oshirish mumkin emas.

Tavsiya: