Real gases: deviation from ideality

Real gases: deviation from ideality
Real gases: deviation from ideality
Anonim

Lo lus "gas tiag" ntawm cov kws tshuaj thiab cov kws kho mob yog siv los hu cov pa roj, cov khoom uas ncaj qha nyob ntawm lawv qhov kev sib cuam tshuam ntawm cov tshuaj. Txawm hais tias nyob rau hauv ib phau ntawv qhia tshwj xeeb ib tus tuaj yeem nyeem tau tias ib qho mole ntawm cov tshuaj no nyob rau hauv ib txwm muaj mob thiab lub xeev khov kho nyob ib puag ncig ntawm 22.41108 liters. Cov lus hais no muaj tseeb tsuas yog rau lub npe hu ua "zoo tagnrho" gases, uas, raws li Clapeyron kab zauv, lub zog ntawm kev sib nrig sib attraction thiab repulsion ntawm molecules tsis ua, thiab lub ntim nyob rau hauv lub tom kawg yog ib tug negligible nqi..

gases tiag
gases tiag

Tau kawg, cov tshuaj no tsis muaj nyob hauv qhov xwm txheej, yog li tag nrho cov lus sib cav thiab kev suav no yog qhov theoretical nkaus xwb. Tab sis tiag tiag gases, uas deviate mus rau ib tug degree los yog lwm yam los ntawm txoj cai ntawm lub tswv yim, muaj nyob rau txhua lub sij hawm. Nyob nruab nrab ntawm cov molecules ntawm cov khoom no yeej ib txwm muaj zog ntawm kev sib nrig sib attraction, uas txhais tau hais tias lawv ntim yog me ntsis txawv ntawmmuab tau zoo meej qauv. Ntxiv mus, tag nrho cov pa roj tiag tiag muaj qhov sib txawv ntawm kev sib txawv ntawm kev xav.

Tab sis muaj qhov sib txawv heev ntawm no: qhov ntau qhov kub ntawm cov khoom yog zero degrees Celsius, ntau qhov sib xyaw no yuav txawv ntawm cov qauv zoo tagnrho. Qhov sib npaug ntawm lub xeev rau cov roj tiag tiag, uas yog tus tswv ntawm Dutch physicist Johannes Diederik van der Waals, tau muab los ntawm nws hauv 1873. Cov qauv no, uas muaj daim ntawv (p + n 2a/V2) (V – nb)=nRT, tau muab piv nrog Clapeyron equation (pV=nRT), txiav txim siab sim. Thawj ntawm cov no coj mus rau hauv tus account lub zog ntawm molecular kev sib cuam tshuam, uas cuam tshuam tsis yog los ntawm hom roj, tab sis kuj los ntawm nws qhov ntim, ntom thiab siab. Qhov kev hloov kho thib ob txiav txim siab qhov hnyav molecular ntawm ib yam khoom.

Kev sib npaug ntawm lub xeev ntawm cov roj tiag tiag
Kev sib npaug ntawm lub xeev ntawm cov roj tiag tiag

Cov kev hloov pauv no tau txais lub luag haujlwm tseem ceeb tshaj plaws ntawm cov pa roj siab. Piv txwv li, rau nitrogen ntawm qhov taw qhia ntawm 80 atm. Kev suav yuav txawv ntawm qhov zoo tshaj li tsib feem pua, thiab nrog rau kev nce siab mus rau plaub puas cua sov, qhov sib txawv yuav tau mus txog ib puas feem pua. Nws ua raws li cov cai ntawm cov qauv roj zoo tagnrho yog kwv yees heev. Qhov sib txawv ntawm lawv yog qhov ntau thiab zoo. Thawj yog manifested nyob rau hauv lub fact tias lub Clapeyron kab zauv yog soj ntsuam rau tag nrho cov tiag tiag gaseous tshuaj. Kev sib txawv ntawm qhov zoo yog qhov tob dua.

Cov pa roj tiag tiag tuaj yeem hloov pauv tau zoo thiabrau hauv cov kua, thiab mus rau hauv ib lub xeev ntawm aggregation, uas yuav ua tsis tau yog tias lawv nruj me ntsis raws li Clapeyron kab zauv. Intermolecular rog ua rau cov tshuaj no ua rau tsim ntau yam tshuaj lom neeg. Ib zaug ntxiv, qhov no tsis tuaj yeem ua tau hauv qhov theoretical zoo tagnrho gas system. Cov ntawv cog lus tsim nyob rau hauv txoj kev no yog hu ua chemical lossis valence bonds. Nyob rau hauv cov ntaub ntawv thaum ib tug tiag tiag roj yog ionized, lub Coulomb attraction rog pib tshwm nyob rau hauv nws, uas txiav txim siab tus cwj pwm, piv txwv li, ib tug plasma, uas yog ib tug quasi-neutral ionized tshuaj. Qhov no yog tshwj xeeb tshaj yog muaj feem xyuam rau lub fact tias plasma physics niaj hnub no yog ib tug loj heev, sai sai tsim scientific kev qhuab qhia, uas muaj ib tug heev dav daim ntawv thov nyob rau hauv astrophysics, txoj kev xav ntawm xov tooj cua yoj teeb liab propagation, thiab cov teeb meem ntawm tswj nuclear thiab thermonuclear tshuaj.

Gas tiag isotherms
Gas tiag isotherms

Cov tshuaj tiv thaiv hauv cov pa roj tiag tiag los ntawm lawv qhov xwm txheej tsis txawv ntawm cov rog molecular. Ob qho tib si thiab lwm tus, los ntawm thiab loj, raug txo kom muaj hluav taws xob sib cuam tshuam ntawm cov nqi qis, los ntawm tag nrho cov qauv atomic thiab molecular ntawm cov teeb meem. Txawm li cas los xij, kev nkag siab tag nrho ntawm molecular thiab chemical rog dhau los ua tau tsuas yog nrog kev tshwm sim ntawm quantum mechanics.

Nws tsim nyog lees paub tias tsis yog txhua lub xeev ntawm cov teeb meem sib haum nrog qhov sib npaug ntawm Dutch physicist tuaj yeem siv tau hauv kev xyaum. Qhov no kuj xav tau qhov tseem ceeb ntawm lawv cov thermodynamic stability. Ib qho ntawm cov xwm txheej tseem ceeb rau xws li kev ruaj ntseg ntawm cov khoom yog tias nyob rau hauvNyob rau hauv isothermal siab sib npaug, ib tug nyiam mus rau ib tug txo nyob rau hauv tag nrho cov ntim ntawm lub cev yuav tsum nruj me ntsis soj ntsuam. Hauv lwm lo lus, raws li tus nqi ntawm V nce, tag nrho cov isotherms ntawm cov roj tiag tiag yuav tsum tsis tu ncua. Lub caij no, ntawm van der Waals isothermal plots, nce seem tau pom hauv qab qhov ntsuas kub tseem ceeb. Cov ntsiab lus dag nyob rau hauv cov cheeb tsam no sib haum mus rau lub xeev tsis ruaj tsis khov, uas tsis tuaj yeem ua tiav hauv kev xyaum.

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