Реальні гази: відхилення від ідеальності

Дата:

2018-09-30 12:00:09

Перегляди:

419

Рейтинг:

1Дизлайк 0Любити

Поділитися:

Table of contents:

Терміном «реальні гази» серед хіміків і фізиків прийнято називати такі гази, властивості яких самим безпосереднім чином залежать від їх міжмолекулярної взаємодії. Хоча в будь-якому спеціалізованому довіднику можна прочитати, що один моль даних речовин в нормальних умовах і стійкому стані займає об'єм приблизно 22,41108 л. Таке твердження справедливе лише стосовно так званих "ідеальних" газів, для яких, у відповідності з рівнянням Клапейрона, не діють сили взаємного тяжіння і відштовхування молекул, а займаний останніми обсяг є дуже малою величиною.

Реальні гази

Зрозуміло, таких речовин у природі не існує, тому всі ці міркування і обчислення мають суто теоретичну спрямованість. А ось реальні гази, які в тій чи іншій мірі відхиляються від законів ідеальності, зустрічаються часто-густо. Між молекулами таких речовин завжди присутні сили взаємного притягання, з чого випливає, що їх обсяг дещо відрізняється від виведеної досконалої моделі. Причому всі реальні гази мають різну ступінь відхилення від ідеальності.

Але тут простежується абсолютно чітка тенденція: чим більше температура кипіння речовини наближена до нуля градусів за Цельсієм, тим сильніше ця сполука буде відрізнятися від ідеальної моделі. Рівняння стану реального газу, що належить нідерландському фізику Йоханнесу Дидерику Ван-дер-Ваальсу, було виведено їм в 1873 році. У дану формулу, яка має вигляд (p + n2A/V2) (V – nb) = nRT, введені два дуже істотних поправки порівняно з рівнянням Клапейрона (pV= nRT), що визначаються експериментально. Першою з них враховуються сили молекулярної взаємодії, на які впливає не тільки тип газу, але також його обсяг, щільність і тиск. Другою поправкою визначається молекулярна маса речовини.

Більше:

Перший штучний супутник Землі

Перший штучний супутник Землі

Перший штучний супутник Землі є одним з найбільших досягнень науки ХХ століття. Тим не менш, як це ні парадоксально, цьому великому науковому і технічному досягненню значною мірою сприяла холодна війна між двома наддержавами: США і Радянським Союзом....

Що таке соціалізація, і як вона змінює людину

Що таке соціалізація, і як вона змінює людину

Спробуємо розібратися, що таке соціалізація, в чому її сутність і особливість. Адже для кожної особистості входження у суспільство і засвоєння його основних норм є фундаментом до подальшої безпроблемною і успішного життя і діяльності. Отже, що таке с...

Принц Чарльз – головний спадкоємець британського престолу

Принц Чарльз – головний спадкоємець британського престолу

Згідно із законом королівства Великобританія, спадкоємець британського престолу - це старший закононароджена син чинного монарха або ж попереднього претендента на престол. Однак якщо у царюючого особи немає дитини чоловічої статі, то право спадкуванн...

Рівняння стану реального газу

Найбільш істотну роль дані корективи набувають при високому тиску газів. Наприклад, для азоту при показнику в 80 атм. розрахунки будуть відрізнятися від ідеальності приблизно на п'ять відсотків, а зі збільшенням тиску до чотирьохсот атмосфер різниця досягне вже ста відсотків. Звідси випливає, що закони ідеальної газової моделі досить приблизні. Відступ від них має як кількісний, так і якісний характер. Перше виявляється в тому, що рівняння Клапейрона дотримується для всіх реальних газоподібних речовин дуже приблизно. Відступу якісного характеру набагато більш глибокі.

Реальні гази цілком можуть бути перетворені і в рідке, і в твердий агрегатний стан, що було б неможливо при їх суворому дотриманні рівнянням Клапейрона. Міжмолекулярні сили, діючі на такі речовини, які призводять до утворення різноманітних хімічних сполук. Це знову ж неможливо в теоретичній ідеальної газової системи. Утворені таким чином зв'язки називаються хімічними або валентними. У тому випадку, коли реальний іонізований газ, в ньому починають проявлятися сили кулонівського тяжіння, якими визначається поведінка, наприклад, плазми, що представляє собою квазинейтральное іонізоване речовина. Це особливо актуально у світлі того, що фізика плазми сьогодні є великою, бурхливо розвивається науковою дисципліною, що має надзвичайно широке застосування в астрофізиці, теорії поширення радіохвильових сигналів, у проблемі керованих ядерних і термоядерних реакцій.

Ізотерми реального газу

Хімічні зв'язки в реальних газах по своїй природі практично не відрізняються від молекулярних сил. І ті, і інші, за великим рахунком, зводяться до електричного взаємодії між елементарними зарядами, з яких побудована вся атомна і молекулярна структура речовини. Однак повне розуміння молекулярних і хімічних сил стало можливо тільки з виникненням квантової механіки.

Варто визнати, що не будь-який стан речовини, сумісний з рівнянням голландського фізика, може бути реалізовано на практиці. Для цього необхідний ще і фактор їх термодинамічної стійкості. Одна з важливих умов такої стабільності речовини полягає в тому, що в ізотермічному рівнянні тиску повинна суворо дотримуватися тенденція до зменшення загального об'єму тіла. Іншими словами, у міру зростання значення V всі ізотерми реального газу повинні неухильно опускатися. Між тим, на ізотермічних графіках Ван-дер-Ваальса нижче критичної температурної позначки спостерігаються піднімаються ділянки. Точки, що лежать в таких зонах, відповідають нестійкого стану речовини, яка на практиці не може бути реалізовано.


Article in other languages:

AR: https://www.tostpost.com/ar/education/6823-real-gases-deviations-from-ideality.html

BE: https://www.tostpost.com/be/adukacyya/12196-real-nyya-gazy-adh-lenne-ad-deal-nasc.html

DE: https://www.tostpost.com/de/bildung/12198-reale-gase-abweichung-von-der-idealit-t.html

En: https://www.tostpost.com/education/1580-real-gases-deviations-from-ideality.html

ES: https://www.tostpost.com/es/la-educaci-n/12205-real-de-gaza-el-rechazo-de-la-ideal-nosti.html

HI: https://www.tostpost.com/hi/education/6829-real-gases-deviations-from-ideality.html

JA: https://www.tostpost.com/ja/education/6826-ideality.html

KK: https://www.tostpost.com/kk/b-l-m/12199-na-ty-gazdar-auyt-u-ideal-nosti.html

PL: https://www.tostpost.com/pl/edukacja/12190-prawdziwe-gazy-odchylenie-od-idealno-ci.html

PT: https://www.tostpost.com/pt/educa-o/12183-real-gases-desvio-de-ideal-nosti.html

TR: https://www.tostpost.com/tr/e-itim/12201-ger-ek-gazlar-sapma-ideal-nosti.html






Alin Trodden - автор статті, редактор
"Привіт, Я Алін Тродден. Я пишу тексти, читаю книги і шукаю враження. І я непогано вмію розповідати вам про це. Я завжди радий брати участь у цікавих проектах."

Примітка (0)

Ця стаття не має коментарів, будьте першим!

Додати коментар

Новини

Папірус - що це таке і наскільки він був важливий в історії людства?

Папірус - що це таке і наскільки він був важливий в історії людства?

Папірус — це, насамперед, очеретяне рослина, сімейства осокових. Завдяки своїм неперевершеним властивостям і особливому органічного складу, папірус став незамінним засобом листи і матеріалом, одержали саме широке застосуванн...

Значення нервової системи. Функції нервової системи

Значення нервової системи. Функції нервової системи

Кожен орган або система в організмі людини відіграють свою роль. При цьому всі вони взаємопов'язані. Значення нервової системи важко переоцінити. Вона відповідає за кореляцію між усіма органами та їх системами та за функціонування...

Коли трапився похід Тохтамиша на Москву?

Коли трапився похід Тохтамиша на Москву?

Кривавий похід Тохтамиша на Москву стався в 1382 році. Він мав місце незабаром після Куликовської битви, в якій російські війська розбили татар. Успіх Дмитра Донського вселив надію у жителів Московського князівства, що тепер з хан...

Герой Радянського Союзу Долина Марія Іванівна

Герой Радянського Союзу Долина Марія Іванівна

Велика Вітчизняна війна залишила нащадкам безліч імен великих радянських льотчиць. Одне з них – Долина Марія Іванівна. Вона удостоїлася звання Героя Радянського Союзу і була нагороджена орденами Леніна і Червоного Прапора.Ра...

Катакомбна культура: опис, історія, характеристики і цікаві факти

Катакомбна культура: опис, історія, характеристики і цікаві факти

На безкрайніх просторах від Волги до Північного Кавказу археологами відкриті сотні поховань, вік яких обчислюється чотирма з гаком тисяч років. Народи, що живуть на цій території, об'єднує спільна культура, що отримала назву катак...

Йод: хімічні властивості, формула, номер таблиці Менделєєва

Йод: хімічні властивості, формула, номер таблиці Менделєєва

Спиртовий розчин йоду ... З дитинства добре знайомий всім дітям і їх батькам помічник при подряпинах, саднах і порізах. Він є швидким та ефективним засобом, припікаючою і дезинфікуючим ранову поверхню. Однак сфера застосування реч...