Нақты газдар

1. Газдың қасиеттерінің идеалдықтан ауытқуы
2. Молекулалар аралык күштер. Идеал газ зандарынан ауытку
3. Ван.дер.Ваальс теңдеуі
4. Ван.дер.Ваальс газының нзотермалары
5. Нақты газдың изотермалары
6. Ван.дер.Ваальс газының ішкі энергиясы.
7. Джоуль.Томсон эффекті
8. Фазалар және фазалық өтулер
Клапейрон - Менделеев теңдеуі жуықталған тендеу болып табылады. Ол жеткілікті төмен қысымдар кезінде орындалады жоне де қысым неғүрлым аз болса, оның орындалу дәлдігі солғүрлым жоғары. Қьісым артқан кезде, Кла-пеЙрон-Менделеев тендеуінің салдары болып табылатын Бойль-Мариотт, Гей-Люссак зандары тәріздІ газ заңдарынан ауытқулар арта түседі екен. Бүған таңғалатындай ештеңе жоқ, ол үшін идеал газдарға өткен кездерде қандай ескермеушіліктерді жібергенімізді еске түсірсек жеткілікті.
        
        НАҚТЫ    ГАЗДАР
Клапейрон - Менделеев теңдеуі жуықталған тендеу болып табылады. Ол
жеткілікті төмен ... ... ... жоне де ... ... ... оның ... дәлдігі солғүрлым жоғары. Қьісым артқан кезде, Кла-
пеЙрон-Менделеев ... ... ... ... Бойль-Мариотт, Гей-
Люссак зандары тәріздІ газ заңдарынан ауытқулар арта түседі екен. Бүған
таңғалатындай ештеңе жоқ, ол үшін ... ... ... ... ... ... еске ... жеткілікті. Біз идеал газды
өзара әрекеттеспейтін молекулалардан түратын газ деп алдық, ал ... ... ... ... ... табылады дедік, яғни біз олар-дық
молшерлерін (колемдерін) ескергеніміз жоқ. Шын мөнісінде молекула-лардың
меншікті көлемдері де, ... ... ... ... ... де ... әсіресе газдың қысымы жоғарылап, молекулалар тығызырақ орналасқан
кезде күштірек біліне бастайды.
4.1. Газдың ... ... ... ... ... Ы2 ... молініңалатын V көлемінің
түрліше р қысымдар және 0"С температура кезіндегі төжірибеде ... және рҮ ... ... ... Осы кестеден көріп
отырғанымыздай, 100 атм қысым кезінде-ақ V колемнің мөнінің теорялық мәннен
7% айырмашылығы бар екендігін ... ... одан өрі ... ... ... ... ... бойынша есептелген мәннең алшақтай
түседі де, 1000 атм ... ... ... ... идеал газ күйі теңдеуі
беретін мәннен екі есе артык болады. Клапейрон-Менделеев тендеуі бойынша
барлык ... ... ... ... ... ... де ... Қысым жоғарылаған кезде бүл көбейтіндінің мөні де артып отырады.
(кесте)
Азоттың бір молІнің түрліше қысымдар кезіндегі көлемі
|р, атм    V, 10*У     рУ\0латммъ      ... ... ... ... ... ... ... 0,532           372 100            ... ... ... 0,483 |
|          437 300           0,85               ... ... ... 461 ... ... 322 ... келтірілген мәндерге қарайтын болсақ, жеткілікті үлкен қысымдар
кезінде нақты газдардың сырткы ... ... ... ... ... ... кош аз ... көреміз.
Газ колемінің қысымға осы келтірілген ауытқуларыныңсандыққана ... та ... ... ... Бүл аса ... ... ... жоғары қысымдар мен сәйкес температуралар кезінде білінеді.
Әрбір газға тән белгілі бір температура ... ... ... ... кезіндерК көбейтіндісі қысымның қайсы-бір интервалын-да қысымға
тәуелсіз болады, яғни бүл температурада газ Бойль-Мариотт заңына бағынады.
Қысымның және ... ... ... ... ... кокден-
сациялакады, яғни сүйық күйге өтеді. Бүл күбылысты идеал газ ... ... ... алу ... ... осы процесті тередірек қарастырайық.
 
4.2., Молекулалар аралык күштер. Идеал газ зандарынан ауытку
I. Идеал газ заңдары - жуықталған заңдар. Олардан ауытқулардың сандық ... та ... бар. ... ... ... ... ... үшін тек жуықталып қана орындалады. Ал са-палық
ауытқуларға келсек, оның сипаты тереңІрскте жатыр. ... ... ... қатты күйлерге откізуге болады. Ал егер газдар Менделеев-Клапей-рон
тендеуіне катал бағынатын ... онда бүл ... ... ... ... газ ... ауытқулар газ молекулаларының арасында идеал газ
теориясында ескерілмеген күштердің әсер етуімен байланысты. Бүл күштердің
химиялық қосылыстардың ... ... ... ... Бүл жағ-дайда олар
химиялыц немесе ... ... деп ... Егер ... қосылыстар
пайда болмайтын болса, онда молекулалардың жөне атомдар-дың ... ... ... ... ... деп атала-ды. Біздің бүл жерде
тоқталатынымыз тек нейтрал атом және ... ... ... ғана ... ... Алыс қашықтықтарда молекулалык күштер тартылыс күштері болып табылады.
Бүл тартылыс күштерІн нақты газдардың ... ... ... ... ... ... Ван-дер-Ваальс (1837-1923) куштері деп
атайды. Түтастай ... ... ... ... элементар зарядтардан
түзілген бүл күрделі болшектердің арасында тартылыс күштері қалай пайда
болуы мүмкін? Мүны түсіну үшін екі ... ... ... ... ... ... белшек ішінде бір нүктеде жинақтал-маған. Осының
арқасында олардың сырткы орісі өшпейді - кезкелген атом ... ... ... ... ... ... тез ... электр өрісі
болады. Екіншіден, сыртқы өрістің әсерінен молекула ішіндегі за-рядтардың
орны немесе қозғалысы оң зарядтар өріс ... ал ... ... -
қарсы бағытта ығысатындай болып, сәл-пәл өзгереді. Бүл қүбылыс ... деп ... ЕндІ ... өте азғантай қашықтықта орна-
ласқан 1 және 2 ... ... ... ... әлі ... Е, ... ... болсын. Осы Е, орістің өсерінен 2 ... ... оның ... ... түрған жердегі Е2элекгрөрісікүшейеді. Е2 өрістің
әсерінен бірінші бөлшек те полярланады да, бүл да Е, өрістің ... ... және ... ... ... ... ... қарама-қарсы
зарядталған бүйірлерімен бүрылып түратын болады. Олар бір-біріне қарама-
қарсы полгостерімен қарап түрған магниттер тәрізді ... ... ... күштер дисперсиялық куштер деп аталады.
Дисперсиялық күштермен катар газ молекулалары ... ... ... де өсер ете ... ... да ... күштері, тек олар
дисперсиялық күштерден әлсіз болады. Сонымен ... ... ... температурасына тәуелді болады. Олар газ молекулала-ры сыртқы
электр орісі жоқ кездін, өзінде-ақ полярланған кезде пайда бола-ды. Мүндай
молекулалар полярлық деп ... ... ... ... ... ... ерісіндегі магнит тілшікгерІ тәрізді бүрылады. Енді
өзара әрекеттесетін екі полярлық ... ... ... ... ... өрісіндегі екінші молекула бүрыла бастайды. Молекула-лар
өздерінің қарама-қарсы зарядталған жақтары бір-біріне қарап түратын-дай
болып бүрылады. Осының нәтижесінде ... ... ... ... ... үнемі бүзып отыратындыктан, диполдік-бағдар-лағыш күштер
газ температурасына тәуелді болуы тиіс.
Егер ... ара ... ... ... ... болатын болса, онда дисперсиялық және диполдық-бағдарлағыш күштердің
қашықтықтың жетіншІ дәрежесіне кері пропорционал болатын-дығын ... ... ... бүл ... біз еш жерде қолданбай-мыз, сондықтан ол
жайлы тек сөз етіп кана ... ... ... бөлшектердің электрондық қабықшалары бір-біріне еніп
кететіндей жуық қашықтықтар ... ... ... ... тебілу
күшіне айналады. Кванттық механикаға сүйенетін теория өзара өре-кеттесетін
бөлшектердің ара қашықтығы азғантай болатын кезде, ... ... ... ... ... Бүл ... қашықтық артқан кезде тез азаяды.
Қашықтық өзара әрекеттесетін бөлшектердің диаметрінен ... ... ... ... ... сайын экспонента ... ... ... ... ІДх) ... ... ... энер-
гиясымен сипаттаған ыңгайлы, бүл фнукция өзара жақындаған ... х ара ... ... ... ... сай 13(х)
функцияның түрін жобалап ... ... ... ... ... бар, онда ... күштері тебілу күштерімен теңгеріседі.
Газдар теориясының көптеген мәселеле-рінде 1_І(х) функциясы үшін
жуықталуын пайдаланады, мүндағы а, және а2 - ... Бүл ... ... деп ... ... мүше ... күштеріне, ал
екінші мүше - Ван-дер-Ваальс тартылыс күштеріне сәйкес келеді. Тартылыс
күштері ... ... ... кері пропорционал болады (себебі
Ғ = - кезінде колемнің V = Ь болатындығын ... Ь ... Ъ = ... ... ... түзетуді енгізу аркылы ескерілген молекулалардың меншікті ... тағы да ... ... ... ... де бар. Бүл күштердің
өсерінен газ ... ... ... ... ... ... ... жағдайларда идеал газға
карағаңда азырақ болады.
Шындығында да, ыдыстың қабырғасына жуық ... ... ... жағындагы "көршілері" екінші жағындағы "көршілерінен" артык, болады да,
оған түсірілетін басқа молекулалар ... ... ... ... кұші басы ... ... саны бар ... қарай, яғни ыдыстыц
Ішіне қарай бағытталады. Осының ... ... ... түсірілетін
кысым қайсы-бір Др шамасына кем болады. Сөйтіп, қысым үшін (4.4) ... ... ... ... ... ... күші сларды өзара жақындатуға
тырысады. Сыртқы қысым да дәл ... әсер ... осы ... ... неге тәуелді болатындығын қарастырайық.
Ыдыс қабырғасына жуык қабатқа газ молекулалары тарапынан болатын қысымның
осы қабаттың ... ... ... ... ... әсер ... кұшке
тсң болатындығы анык. Бүл күштің молекулалардың п тығыз-дығына тәуелдІ
болатыны анық. Екінші жағынан, қабырғаға жуық ... ... ... саны да п ... пропорционал болады.
Демек, Ар — гг, п шамасы газдың бір ... ... ... кері
пропорционал болатындықтан, Ар - аІУ2, мүндағы Ғгаздың молдік келемі де, ал
а- пропорционалдық коэффицкенті, оның сан мәні ... ... ... ... тәуелді болады.
Сонымен, газдың қысымы үшін өрнекті молекулалар арасындағы тарты-лыс
күшін ескере отырып, ... ... ... ... қысымын, колемін және температурасын байланыстыратын бүл теңдеу
нацты газдың күй теңдеуі ... ... т— ... массасы, М ~ оның молдік массасы, V— ... алып ... ... ... молі үшін ... Газдың кезкелген мөлшері үшін оны
мына түрде жазуға болады:
Тығызырақ газдар үшін Ван-дер-Ваальс теқдеуі сандық ... ... ... ... ... ол мүндай газдардың да төуір сипатта-масын
береді. Сондықтан заттың сапалық сипаттамаларын зерггеу үшін Ван-дер-Ваальс
теңдеуін кысымдар мен ... ... ... аума-ғында да
қолданатын боламыз. Бүл ... оны ... ... ... ... ... ... Ван-дер-Ваальс тендеуіне толық бағынатын газдарды
Ван-дер-Ваальс ... деп ... ... ... ... екі ... ү2 -қа ... Жақшаларды ашқаннан кейін юо-
терманың түрі
 
 
Ван-дер-Ваальс газьшың изотермаларын кезкелген температураларда қарастыру
үшін
болады. Бүл V бойынша үшінші дөрежелі теңдеу, ... р ... ... ... ... ... ... болатындықтан, теңдеудің бір
заттық түбірі, немесе үш түбірі болады. Әрбір түбірге (р,У) жазықтығында
р=сопзі изобараның изотерманы қиып өтетін ... ... ... Бір ... ... жағдайда қиылысу нүктесі де біреу болады. Бүл ... ... ... ... болуына сәйкес келеді. Изотерма монотонды
түсіп келе жатқан МЫ ... ... ... ... ... ... кезінде және р қысымның белгілі мондерінде (4.8) теңдеудің
УрУ^.Уз үш түбірлері болады. Мүндай кездерде ... ... үш ... қиып ... ... ... ... ЬВСАО учаскесі
бар. Ол әуелі монотонды түседі (ВВ учас-ке), сосын ВА учаскеде ... ал ... соң А ... ... тағыда монотонды түседі. Қайсы
бір аралык температура кезін-
де барлық үш V,, У2, V-, ... ... ... Осы ... ... тендеуіне қойғаннан кейін ол
 
ңеседі. Мүндай температура және оған сәйкес келетін изотерма кризистік деп
аталады. Кризистік ҒКН ... ... иілу ... болып та-былатын
бір ғана К нүктеден баска жерлерде ... ... ... Ол ... жанама горизонтал болып табылады. К нүкте кризистік
деп аталады. Оғансәйкес келетін рк қысым, Ук көлем және Тк температу-ралар
да ... деп ... Осы ... ... (қысымы, көлемі жөне
температурасы кризистік күйдегі) кризистік ... түр ... ... ... табу үшін ... өтетіндігін пайдаланамыз. Бүл жерде барлық үш түбір де бірдей және
Үк   болатындықтан, теңдеуді
 
Оларды шешсек, онда:
 
 
 
қатынасы кризистік коэффициент деп ... ... ... ... ... ... ... болады. Куб дәрежеге шығарып және екі теңдеудің коэффи-
циенттерін салыстырып, үш теңдеу аламыз:
Көлемнің, қысымның және температураның ... үшін осы ... ... алайық. Осындай бірліктерде өлшенген көлем, қысым жөне
температура келтірілген деп ... ... ... ... ... бірліксіз айнымалыларда жазыл-ған күй
тендеуі келтірілгеп күй теңдеуі деп аталады. ... газы үшін ... ... ... ... ... күй тендеуіне заттың ешқандай арнайы
константтары кірмеЙді. Келтірілген күп теңдеуі барлық заттар ушін ... 5. ... ... изотермалары
1. Заттың Ван-дер-Ваальс теңдеуімен үйлесімді күйлерінің барлығын ... іске ... бола ... Бүл үшін олар термодипамикалық тургы-дан
ориықты болу керек дейді. Физикалық біртекті зат үшін ... ... ... ... бірі
теңсіздігінің орындалуы болыптабылады. Физикалық мағынасы ... ... ... ... түрде арггырған кезде дененің көлемі азаюы
керек дегенді білдіредІ. ... ... V ... кезде, барлық изотерма-
лар монотонды түсу керек. Бірақ, кризистік төменірек жерлерде Ван-дер-Ва-
альс изотермаларында ВСА тәрізді ... ... бар ... ... ... ... заттың орнықсыз күйлеріне сөйкескеледі,
оларды практикада іске асыру мүмкін емес ... ... ... өткен кезде бүл учаске-лерді алып тастау керек, міне осы жағ-
дай 4.3-суретте іске асырылған.Сонымен реал изотерма ... ... және ВІЛЭ ... ... ... екен. Бүл екі бүтаққа зат-тың
түрліше агрегапық күйлері сөйкес келеді деген үйғарымның ... ... ... ... үлкен мәндер-імен немесе тығыздықтың азғантай мәндерімен
сипатталады; ол заттыц газ куйіпе сәйкес ... Ал ВО ... ... ... ... ... үлкен тығыздықтармен
сипатгалады; ол заттыц суйық куйіне сәйкес келеді.
Сойтіп біз, Ван-дер-Ваальс тендеуін ... ... де ... ... біз газдың сүйыққа және кері отуі күбылысының қанағаттанарлық сапалық
сипаттамасын аламыз.
2. Кризистік температурадан төмен температурадағы жеткілікті сиретілген
газды алайық. Оның ... күйІ рУ ... Е ... ... ... ... етіп ... отырып, квази-статикалық түрде
сығамыз. Сонда газдың күйІн сипаггайтын ... ... ... ... Ол ... ... ... А шеткі қалпына дейін жетеді деп
күтуге болар еді. Шындығында, қайсы-бір С нүктеден бас-тап жүйедегі ... ... да, ол ... ... біртекті болатын екі бөлікке
немесе фазаларга ыдырайды: газ түріндегі жөне ... екі ... ... ... ... ... СЪ гори-зонтал
түзу учаскемен өрнектеледі. Сығылу кезінде сүйықтың және газдың тығыздығы
үнемі езгеріссіз ... ... ... һ жөне О ... болып
қалады. Сығылу кезінде заттың газ күйІндегі мөлшері оне бойы азай-ып, ал
сүйық күйдегі мелшері ... ... да, ... Ь ... ... ... ... күйге етеді.
Изотерманың осылай өтуін түңғыш рет 8 ғасырдың ақырында голланд ғалымы
ван Марум (1750-1837) бақылады. Ван ... ... ... ... ... ... ... газдарының бірі аммиак
болатын. Қысым арткан кезде газдың ... ... ... сай ... кері ... кеміп отырды. Бірақ, қысым 7 атм мәніне жеткен
кезде ол ... өлі де ... ... да, ... ... ал ... ... кеми
береді. 7 атм кезінде газ түріндегі аммиак сүйыққа айна-ла бастайды. ... ... ... ... ... аммиактың арту-ын, газ аммиактың
кемуІн тудырып қана отырады.
Ван Марумнен кейін ... ... ... сығу ... ... ... ... талпыныстар жасады. Бүл ... ... (/ ... ... ... Ол ... ... қатар, оны салқындатып та отырды.
Бірақ неліктен бір ... ... ... олар сүйыққа айналады да, ал екі-
ншілері бой неге бермейді? деген сүраққа жауап табылмай қойды. Жағдай тек
ағылшын физигі ... ... ... 1861-1869 жьглдар ішінде
жүргізілген классикалық тәжірибелерінен кейін ғана түсінікті бола бастады.
Эндрюс ... ... ( СО2 ) ... ... ... тыянақты зерттеп, осы зерттеулердің негізінде кризистік температу-
ра түсінігін енгізді. Ол көмір ... ... ... ... себебі оның
кризистік температурасы (31°С) болме температурасы маңында болатынды және
оның кризистік қысымы онша ... емес ... (72,9 атм). 31 ... ... ... ... ... изотермалары мо-нотонды төмен
түседі екен, яғни олар гиперболалық түрде болады. Осы тем-пературадан төмен
температураларда көмірқышқылының изотермаларында горизонтал ... ... ... ... изотермалық сығылуы тек оның конденсациясына әкеледі,
бірак қысымды арттырмайды. Осылай-ша, газды сыгу ... ... тек ... ... ... болатыи кезде гана айналдыруга ... ... ... жогары болатын болса, газды цысымды арттыру
арцылы ешқандап амалмен сүйыққа айналдыруга болмайтындыгы тагайындалды. 3.
Изотерманың горизонтал ... ... ... ... жеңш ... оолады. ьүл үшш мынаған
назар аударайық: затты С күйден (4.2-сурет) Ь ... екі ... ... ... өткізуге болады: заттың екі фазалық күйінің ОСЬ изотермасы
бойынша және физикалық ... ... ... АСВ ... бар ... ... ... Клаузиус теңдігін ква-зистатикалық дөңгелек
ОСЬВСАС процеске ... Бүл ... ... ... ... қабылдайды. Сонымен
сөйтіп,
қатар,
 
болады. Бүл қатынасты
 
 
немесе
деп жазуға болады. Осыдан С>ЬСК тіктөртбүрыштың ... ... ... ... ... тең болуы тиіс екендігі шығады. ... ... ... ... САСО және СВЬС ... өзара тең
болатындай түрде жүргізу керек. Бүл ... ... ... деп аталады.
4. Егер заттың бастапқы күйі ретінде сүйық күйді алатын болсақ (изотер-
мадағы В нүкте), онда изотермиялық үлғаю ... оның ... ... ... ... һ ... жеткенше орын ауыстырады, одан кейін жаңа
фаза - сүйық күй ... ... Екі ... ... одан арғы ... процесі изотерманың ЬСО түзу учаскесі бойымен кетеді. О
атқару үшін ... мен ... Жер ... Жер ... ... ... болар еді, бүл дегеніміз таусылмайтын огын қоры
болар еді. Бүлай жүмыс істейтін машиналар "мәңгі ... ... ... ... ... ... екінші шүрдегі мәңгі двигатель деп аталады).
Энергяяның сақталу заңы мүндай ... ... ... ... ... атқарылып жатыр. Бірақ, тәжірибе мүндай машинаны жасауға болмайды
дсйді. Циклдік жылу машинасы жүмыс атқару үшін тем-пературасы жылу козінің
температурасынан ... ... дене - ... ... ... ... ролін атқарады.
Карно циклі. Енді қайсы-бір денеден (қыздырғыштан) ... ... ... әрі ең ... ... ... яғни ... жүмыс
мүмкіндігінше ең максимал болатын, дөңгелек процесті қарастырайық.
Бүл процесті іске асыру үшін бІзге үш дененің қажет болатындығын білеміз:
жылумен қамтамасыз ... жылу кезі ... ... ... ... дене (суытқыш), жылуды беруді қамтамасыз ететін жөне жүмыс
атқаратын ... ... ... ... қыздырғыш пен су-ытқыштың
жылусыйымдылықтары ... ... ... ... ... және ... жылудың беріліп жатқанын олар байқамайды да, бүл
олардың температуралары ешбір ... ... ... Енді қандай
шарттар орындалған кезде ... ... шын ... ... ... ... жүмыс атқара алатын-дығын қарастырайық.
Жүмысшы денемен процесті оның ... р0 ... ... ... ... түрған күйін карастырудан бастайық, олай болса, бүл
кезде оның температурасы ... Т, ... ... жылу алмасу жоқ, себебі темпе-ратуралар бірдей. ... ... ... ... ... жылү беру де жоқ. Енді жүмысшы ... ... ... ... ... мүмкіндік береПік. Демек,
үлғаю изотермиялык, түрдеөтеді . Осы ... ... ... ... ... жь.лу есебінен атқарылады, бірақ, қыздырғыш-
термостаітың жылу
нүктеде зат түгелдей газ күйіне өтеді. Одан арғы ... ... ... СЕ ... ... отеді, әрі зат үнемі газ күйінде қалып отырады.
Арнайы жағдайлар жасаса, изотерманың САжәне ВЬучаскелерімен өрнек-телетін
күйлерді іске ... ... Бүл ... ... ... деп ... ... әсіре цаныққтан буды, ал ВЬ учаскесі - ... ... ... ... Екі ... да ... шектеулі. Олардьщ орбіреуі
екінші, орнықтырақ фазамен шекгескенше бола алады. Мысалы, әсіре ... бір ... ... тамызса, ол қанықкан буға айналады. Әсіре қызды-
рылған сүйық егер оған ауа ... бу ... тап ... ол ... ... ... реал изотермалар әулеті келтірілген. Изо-
термалардың горизонтал учаскелерінің үштарын қосып түрған АЬКС
қою қисығы рУ жазықтықты екі аумакқа бөледі, АЬКО ... ... ... ... ... заттың екі фазалыц куйіие
сәйкес келеді. Бүл де-геніміз бүл аумақтың әрбір нүктесі
заттың физикалық біртекті болып табы-ламайтын ... ... сез, ол ... пен оның ... ... ... ... аумақ бірфазалыц күйге сәйкес келеді.
 
Рычаг ережесі. Екі фазалық аумақта қандай да бір М нүктені алайық . ... ... ... зат сүйық пен ... ... Осы ... ... ... ... үшін алын-ған заттың массасын
бірге тең деп аламыз. Сонда сүйық пен ... ... ... ... N1, және N0 ... ... ал түгел зат келемі Ум -
NN1 ... ... ... Егер газ ... ал ... массасы т. болса, онда
 
түрінде жазуға болады. Осыдан
немесе
Сонымен М нүкте ЬС кесіндіні сүйық пен газдың массаларына кері пропорционал
түрде ЬМ және МС ... ... Бүл ... ... деп ... ... ішкі энергиясы.
Бүлэнергиягаздытүзетін молекулалардың, қосындысы СУТ болып табылатын ішкі
энергиясы мен молекулалардың массалар центрінің ілгерілемелі ... ... және ... ... ... ... табылатын
өзара тартылысының потенциалдық энергиясынан түрады. Энергияның бірінші
бөлігін СҮТ деп Су жылусыйымдылық тек ... ... ... ... ... ... ... молекулаларды бір-бірінен арасын-да
озара әрекеттесу болмайтындай, сөйтіп өзара ... ... ... тең ... етіп ... үшін атқарылуы қажет жүмы-сқа
тең болады. Молекулалардың өзара тартылысы есебінен пайда болатын
қысым ... ... а/У2 ... ... ... әрекеттесу
потенциалдық энергиясы
формуламен беріледі, мүнда интегралдаудың төменгі шегі осы потенциал-дық
энергия ... тең ... етіп ... ... ... газының
іші энергиясы:
   Джоуль-Томсон эффекті
Эффекттің физикалық мәнісі. Газ ұлғайған кезде жүмыс атқарады. Егер газ
оқшауланған болса, онда ... көзі ішкі ... ... ... ... ішкі энергия болшектердің кинетикалық энергиясы ғана ... ... ... онда ... ... ... болар еді. Егер газ
жүмыс атқарусыз үлғаятын болса, онда газ ... ... ... Жылу ... ... ... ... мына жолмен Іске асыруға болады.
Кеуек А айырылғымен бөлінген цилиидр ... ... екі ... V, және У2 ... ... ... ... бір ғана газ бар.
Егер р, > р2 болса, онда газ ... ... ... V, ... У2 көлемге
баяу өтіп жатады. р, және р2 қыеымдардытүрақтыетіпүстап отыруүшінП,
поршеңдіцилиндргеендіріп, V, көлемді ... ... ... атқару керек және
П2 поршенді цилиндрден суыру керек, осының арқасын-да газдың езі ... ... газ ... П, поршеннің жыл-жуы кезінде газға
атқарылған жүмыс, газдың П2 ... ... ... тең жөне ... заңы ... газдардағы жағдай басқа, онда ішкі энергияға молекулалардың өзара
әрекетгесу потенциалдық энергиясы да кіредІ. ... ... ... ... ... ... ... қайсы-бір орташа қашық-тық
және орташа потенциалдық энергия жөнінде ғана сөз епуге ... ... ... ... тығыздық неғүрлым жоғары болса, орташа
қашықтық солғүрлым ... Ол ... да ... температура не-
ғүрлым жоғары болса, орташа қашықтық солғүрлым аз. ... ... ... ... энергиясы артады жөне олар соктығысу кезінде бір
біріне жақынырак келе алады да, демек, салысіырмалы көбірек уақыт бойы ... ... ... ... Осы ... ... газдардың жылу
алмасусыз өтетін үлғаюы кезінде температураның өзгеруі тиіс.
Нақты газдың ... және ... ... азғантай өзге-
рістері кезінде температураның осылай өзгерісі Джоуль-Томсонның ... ... деп ... ... (көлемнің) біршама өзгерістері
кезінде температураның азғантай өзгерістерін ... ... ... ... ... ... ... деп аталады. Осын-дай
процесс кезінде температура өзгерісі оң да, теріс те болуы мүмкін.
Бүл ... ... ... ... мен Томсон ... ... ... ... Олар ... ... Джоуль-Томсон эффекті деп
аталып кетті.
Джоуль-Томсонның дифференциалдық эффектін есептеу.
және V2 ... ... ... ... өте ... ... ... кеуек айырылғы арқылы жылу алмасу жоқ. Жүйе түтас-тай
жылулық ... ... ... ... сол ... ΔV, ... және ішкі энергиясы ди, болатын, содан соң кеуек айырылғы арқылы
отіп, көлемі ДУ2, ал ішкі ... А\]2 ... ... мөлшері үшін
энергияның сақталу заңы
түріндеболады. )Оң жақтарындағы шамалар ... ... ... ... болып табылады. Сондыктан,  теңдігі Джоуль-Томсон
эффекті түрақты энтальпия кезінде етеді дегенді білдІреді. Газдың қайсы-бір
массасы үшін Осы ... ... ... ... Т және р ... ... осы өрнектен
деп аламыз. Термодинамикалық потенциалдар арасындағы қатынастардыпайдалана
отырып,
деп жазуға болады, демек,
деп табамыз.Бүл формула Джоулъ-Томсонның дифференциалдық эффекпгін
жөне
сипаттайды. Идеал газ үшін яғни Джоуль-Томсон ... ... ... Егер ... ... р, жөне ... ... шекті мәнге тең болатын болса, онда Джоуль-Томсон
процесін Джоуль-Томсонның квазистатикалық ... ... ... шексіз аз

Пән: Физика
Жұмыс түрі: Реферат
Көлемі: 17 бет
Бұл жұмыстың бағасы: 300 теңге









Ұқсас жұмыстар
Тақырыб Бет саны
Газдардың толқындық ұлғаю процессі4 бет
Көмірледің қабаттық кокстелуі13 бет
Альфа кенорны бойынша ұңғыманның түп аймағына әсер ету әдістерін талдау ( ҚСЖ )67 бет
"қауіпті жүктер. олардың классификациясы"4 бет
Автокөліктің қоршаған ортаға тигізетін әсері5 бет
Автомобильді газ турбиналы қозғалтқыштар44 бет
Атмосфера құрамы және ластану проблемалары11 бет
Атмосфералық ауаның ластану көздері9 бет
Атмосфераның экологиялық мәселелері7 бет
Бинарлы газ қоспаларындағы диффузиялық орнықсыздық35 бет


+ тегін презентациялар
Пәндер
Көмек / Помощь
Арайлым
Біз міндетті түрде жауап береміз!
Мы обязательно ответим!
Жіберу / Отправить


Зарабатывайте вместе с нами

Рахмет!
Хабарлама жіберілді. / Сообщение отправлено.

Сіз үшін аптасына 5 күн жұмыс істейміз.
Жұмыс уақыты 09:00 - 18:00

Мы работаем для Вас 5 дней в неделю.
Время работы 09:00 - 18:00

Email: info@stud.kz

Phone: 777 614 50 20
Жабу / Закрыть

Көмек / Помощь