ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Анализ уравнения Ван-дер-ВаальТермодинамическое подобие из "Техническая термодинамика Издание 2 " Из этих уравнений видно, что точка М делит отрезок 1—2 в отношении g .g2 по правилу рычага . [c.133] Следовательно, для определения состояния влажного воздуха после смешения достаточно знать весовые доли потоков. [c.133] Выше был разобран случай, когда при смешении двух потоков ненасы-пхенного влажного воздуха в результате смешения получается также ненасыщенный влажный воздух. Бывает, однако, так, что в результате смешения воздух получается насыщенным или даже пересыщенным, т. е. из него будет выпадать жидкая фаза. Последний случай наглядно иллюстрируется па фиг. 7-8 смешением потоков с параметрами, характеризуемыми точками / и П. В этом случае состояние влажного воздуха после смешения определяется точкой М, лежащей ниже линии щ = 100%. В этой точке влажный воздух будет содержать как сухой насыщенный пар, так и жидкую фазу. [c.133] Температура, соответствующая изотерме с точкой минимума на оси ординат, называется температурой Б о й л я и обозначается через t, . При температурах, больших температуры Бойля, изотермы имеют вид восходя-пщх кривых. [c.134] В критической точке теплоемкость Ср обращается в бесконечность. [c.136] Зависимость теплоемкостей от р или V свидетельствует о том, что внутренняя энергия реального газа является функцией не только 1, но н V, Вид этой функции можно установить из следующих соображений. [c.136] В которой функции (о, 1) и f2 (о, t) обращаются вместе со своими производными — при у- -оо, т. е. в идеальном состоянии, в нуль. Первый член этой суммы связан с действием сил отталкивания между молекулами и представляет собой вклад в от взаимодействия молекул на коротких расстояниях, т. е. при столкновении их. Член f2(v, О обусловлен притяжением молекул и представляет собой вклад в от взаимодействия молекул на значительных расстояниях функция 2(и, ( отрицательна и возрастает с увеличением V. [c.136] Теория идеальных газов не в состоянии объяснить превращение газа в жидкость, наступающее всякий раз, как только объем газа достигает значения объема насыщенного пара. На плос Кости р — V вид изотер м, построе1Н-ных для углекислоты по уравнению Клапейрона-Менделеева, при температурах, меньших критической температуры, в средней части диаграммы резко отличается от действительного вида изотерм (фиг. 7-18). Действительные изотермы при температурах ниже критической имеют прямолинейный участок, соответствующий фазовому переходу газа в жидкость, тогда как изотермы идеального газа представляют собой равнобокие гиперболы, нигде не имеющие прямолинейного участка. [c.136] Только- при высоких температурах, превышающих критическую температуру вещества, действительные изотермы и изотермы идеального газа имеют один и тот же характер. При температурах, меньших, чем критическая, вследствие разного характера этих кривых можно говорить только о некотором приближенном соответствии конечных, простирающихся в область больших объемов частей изотерм реальных и идеальных газов. [c.136] Таким образом, на основании экспериментальных данных мы приходим к выводу, что свойства реальных газов значительно и не только в количественном, но и в качественном отношении отличаются от свойств идеальных газов и что все результаты, вытекающие из теории идеальных газов, нужно рассматривать как приближенные, справедливые для реальных газов, лип1ь при очень малых плотностях последних. [c.137] Отклонение свойств реальных газов от идеальных обусловлено в конечном счете силовым взаимодействием молекул. [c.137] Чтобы проанализировать уравнение Ван-дер-Ваальса, рассмотрим вид изотерм при различных температурах. [c.137] В действительных условиях фазовый переход начинается ранее, чем будет достигнуто предельное значенпе объема в точках С или В, и происходит при постоянной температуре не по волнообразному участку ОСВА (фиг. 7-20), а по прямой О А. Однако состояния, соответствующие участкам ВС и АВ изотермы, наблюдаются на опыте и представляют собой метастабильные состояния вещества — пересыщенный или переохлажденный пар справа от точки С и перегретую жидкость слева от точки В. [c.138] Легко убедиться, что уравнение (7-44) согласуется с общими условиями равновесия двух фаз, в частности, с равенством химических потенциалов их и может рассматриваться как следствие последнего. При помощи, этого уравнения можно определить точку начала перехода от газа к жидкости, координаты которой представляют собой объемы насыщенного пара и давление насыщенного пара р при данной температуре t. [c.138] Из фиг. 7-21 видно, что при низких температурах у некоторых изотерм части, соответствующие перегретой жидкости, располагаются ниже оси абсцисс, т. е. в области отрицательных давлений р. Состояние перегретой жидкости с отрицательным давлением может наблюдаться на опыте. Так, например, путем осторожного растягивания столба жидкости в месте с сосудом, в котором находится жидкость, можно довести воду до отрицательного давления в несколько десятков атмосфер. [c.139] При I энергия относительного теплового движения молекул будет всегда больше энергии притяжения или энергии связи их и поэтому образование устойчивых капель жидкости, а следовательно, и само существование жидкой фазы невозможно. [c.140] Так как в критической точке различия между жидкостью и паром нет, то критическую температуру можно измерять по температуре исчези01вения границы раздела (мениска) между жидкой и газообразными фазами. [c.140] Константы уравнения ван-дер-Ваальса а и Ь имеют следующий физический смысл. [c.140] Константа а пропорциональна максимальному значению и° потенциальной энергии взаимодействия молекул и характеризует величину сил притяжения молекул. [c.140] Вернуться к основной статье