Реальные газы

При больших удельных объемах и сравнительно невысоких давлениях реального газа уравнение Ван-дер-Ваальса практически вырождается в уравнение состояния идеального газа Клапейрона, ибо величина a/v (по сравнению с р) и Ь (по сравнению с v) становятся пренебрежимо малыми. [c.10]

Уравнение Ван-дер-Ваальса с качественной стороны достаточно хорошо описывает свойства реального газа, но результаты численных расчетов не всегда согласуются с экспериментальными данными. В ряде случаев эти отклонения объясняются склонностью молекул реального газа к ассоциации в отдельные группы, состоящие из двух, трех и более молекул. Ассоциация происходит вследствие несимметричности внешнего электрического поля молекул. Образовавшиеся комплексы ведут себя как самостоятельные нестабильные частицы. При столкновениях они распадаются, затем вновь объединяются уже с другими молекулами и т. д. По мере повышения температуры концентрация комплексов с большим числом молекул быстро уменьшается, а доля одиночных молекул растет. Большую склонность к ассоциации проявляют полярные молекулы водяного пара. [c.10]

Теплоемкость реального газа зависит от давления, правда, очень слабо. [c.17]

Поскольку теплоемкость реального газа зависит от температуры, в термодинамике различают истинную и среднюю теплоемкости. [c.17]

В качестве реального газа рассмотрим водяной пар, который широко используется во многих отраслях техники, и прежде всего в теплоэнергетике, где он является основным рабочим телом. Поэтому исследование термодинамических свойств воды и водяного пара имеет большое практическое значение. [c.34]

При дросселировании реального газа температура меняется (эффект Джоуля-Томсона). Как показывает опыт, знак изменения температуры dT/dp)n для одного и того же вещества может быть положительным (dT/dp)h>Q, газ при дросселировании охлаждается) и отрицательным dT/dp)t,[c.51]

За последнее время был достигнут значительный прогресс в вычислении термодинамических функций непосредственно из суммы состояний для некоторых веществ, по поведению приближающихся к идеальному газу. Однако вычисление термодинамических функций для реальных газов и жидкостей затруднено из-за отсутствия сведений о межмолекулярных силах. Изменение термодинамических функций реальных газов и жидкостей наиболее удобно вычислять с помощью эмпирических уравнений для макроскопических свойств или эмпирического уравнения состояния. Для количественного вычисления необходимо выразить термодинамические функции в зависимости от измеримых макроскопических свойств, таких как давление, объем, температура, теплоемкость и состав. [c.149]

Для реальных газов и жидкостей руТ-свойства непосредственно связаны с силами притяжения и отталкивания между молекулами. В настоящее время межмолекулярные силы в реальных газах и жидкостях недостаточно хорошо известны для применения общего уравнения (5-47), поэтому руТ-свойства реальных газов и жидкостей должны быть определены экспериментально и выражены как эмпирическое соотношение. [c.158]

На рис. 19 представлены три типичные ру-изотермы реального газа для температуры выше критической, равной критической и для температуры ниже критической. Для сравнения приведена pv-изотерма идеального газа для той же температуры выше критической, что и для реального газа. Если температура ниже 2,5-кратной критической температуры и давление меньше Ш-кратного критического давления, то реальный газ имеет объем меньший, чем идеальный газ при тех же температуре и давлении (или меньшее давление, если сравнение производят для одинаковых температур и объемов). При давлении, большем [c.158]

Ниже этой точки пересечения силы притяжения между молекулами реального газа уменьшают объем до значения, меньшего, чем объем идеального газа при тех же массе, температуре и давлении. При достаточно высоких плотностях (высокие давления и небольшой объем на единицу массы) силы отталкивания между молекулами становятся настолько значительными, что объем реального газа не может быть уменьшен до объема, занимаемого идеальным газом той же массы при тех же температуре и давлении. В этой же точке пересечения противоположно направленные силы отталкивания и притяжения по существу компенсируют друг друга. [c.159]

Если имеются экспериментальные данные для реального газа для всей области рассмотренных условий, дифференциальные уравнения табл. 7 можно графически проинтегрировать. Однако когда нижним пре-делом интегрирования является очень низкое давление (в пределе р- 0), площадь под ри-изотермой становится неопределяемой. В этом случае более удобно определять остаточный объем а как разность между объемами идеального и реального газов при тех же температуре и давлении [c.159]

Положительная сторона применения остаточного объема видна из экспериментального наблюдения того, что при низких давлениях (обычно 1 атм и ниже) изотерма идеального газа приближается к изотерме реального газа таким образом, что а остается конечной и по существу постоянной величиной. На рис. 20 представлены типичные кривые зависимости остаточного объема от [c.159]

Вычисленный с помощью кривой на рис. 23 интеграл равен —3,85 кал моль °К). Так как R n представляет собой изменение энтропии идеального газа, то интеграл выражает разность между изменением энтропии реального газа и изменением энтропии идеального газа для заданных начальных и конечных давлений [c.163]

Так как интеграл — функция только Ткр и ркр, то его величина может быть определена, как указано выше, и изображена как функция Тцр и (рис. 28 и 29). Изменение энтальпии реального газа между любыми двумя состояниями при одинаковой температуре, но разных давлениях может быть определено из соотношения [c.173]

Интегралы являются функциями только 7 р и р р представляют собой разность между энтропией реального газа и энтропией идеального газа при одинаковых температуре и давлении. Интеграл [c.176]

Выше было найдено, что РУ- б, где 0 — эмпирическая температура. Таким образом, для идеального газа Г — Э ). Поскольку для реального газа в пределе низких давлений произведение РУ и внутренняя энергия не зависят от давления при постоянной температуре, значения температуры, измеренные с помощью реальных газовых термометров, в пределе низких давлений пропорциональны термодинамическим температурам. Можно добиться того, чтобы значения Г и 0 были [c.19]

Работы Максвелла и Больцмана составили один из наиболее важных этапов в понимании тепловых величин. С тех пор стало возможным определять температуру либо через макроскопические термодинамические величины, такие, как теплота и работа, либо (с равным основанием и тождественными результатами) как величину, которая характеризует распределение энергии между частицами системы. Однако ограничение кинетической теории Максвелла и Больцмана заключалось в том, что она применима только к системам невзаимодействующих частиц, т. е. исключительно к идеальным газам, а на практике — к реальным газам в пределе низких давлений или высоких температур. [c.20]

При экспериментальном определении величин к а Я в принципе требуется измерить параметры состояния системы, которая находится в тепловом равновесии при температуре 273,16 К и для которой можно написать уравнение состояния в явном виде с единственным неизвестным параметром к или Я. Такую систему представляет собой реальный газ в пределе низких давлений. До последнего времени наиболее точные экспериментальные значения для к в Я получались методом предельно разреженного газа. [c.26]

Уравнение (3.1) представляет собой уравнение состояния идеального газа. Для реального газа уравнение обычно записывается в форме вириального разложения по степеням плотности [c.77]

Сначала рассмотрим, каким образом существование межмолекулярных сил приводит к отклонению свойств реального газа от идеального. [c.79]

Все реальные газы при высоких температурах и малых давлениях почти полностью подходят под понятие идеальный газ и практически по свойствам не отличаются от него. Состояние идеального газа — это предельное состояние реального газа, когда давление стремится к нулю (р 0). [c.22]

Уравнение состояния вида F p, v. Г) = О справедливо как для реальных, так и для идеальных газов. Однако ввиду больших принципиальных трудностей до сих пор не удалось создать универсальное уравнение для реальных газов, которое охватывало бы все области изменения их состояний. Наиболее простое уравнение состояния может быть получено для идеального газа. [c.23]

Уравнение Клапейрона в таком, виде справедливо только для идеальных газов. Однако это уравнение с достаточной для практики точностью можно применять и для реальных газов, имеющих низкое давление и высокую температуру. [c.25]

Свойства реальных газов [c.37]

Реальные газы отличаются от идеальных тем, что молекулы этих газов имеют конечные собственные объемы и связаны между собой силами взаимодействия. [c.37]

Так как для идеальных газов при любых условиях pv = RT и с = 1, то величина коэффициента сжимаемости выражает отклонение свойств реального газа от свойств идеального. Величина с для реальных газов в зависимости от давления и температуры может принимать значения больше и меньше единицы и только при очень малых давлениях и высоких температурах она практически равна единице. [c.37]

Таким образом, свойства реальных газов как в количественном, так и качественном отношениях значительно отличаются от свойств идеальных газов. Поэтому все результаты, полученные для реальных газов на основе законов идеальных газов, нужно рассматривать как приближенные и справедливые при очень больших разрежениях (Р -> 0). [c.38]

Отличие свойств любого реального газа от свойств идеального заставило ученых разрабатывать новые уравнения состояния, которые связывали бы значения р, t и Т и давали бы возможность рассчитывать некоторые свойства газов для разных условий, не прибегая к дорогостоящим не всегда доступным прямым измерениям. [c.38]

За последние 100 лет было предложено значительное число различных уравнений состояния реальных газов, но ни одно из них не решает проблему для общего случая. [c.38]

Развитие кинетической теории газов позволило установить точное уравнение состояния реальных газов в виде [c.38]

Однако полученное уравнение в общем виде не может быть использовано для непосредственных расчетов реальных газов. [c.39]

В отдельных частных случаях, когда известен закон изменения потенциальной энергии взаимодействия между двумя молекулами в зависимости от расстояния между ними (так называемая потенциальная кривая), и при наличии определенного количества экспериментальных данных может быть получено расчетное уравнение того или иного реального газа в довольно широком диапазоне изменения параметров. Из-за сложности вычисления вириальных коэффициентов обычно ограничиваются расчетом первых двух из них. Тогда расчетное уравнение будет иметь такой вид [c.39]

В настоящее время уравнения подобного вида получили широкое распространение при расчете свойств многих реальных газов. [c.39]

Наиболее простым и качественно верно отображающим поведение реального газа, является уравнение Ван-дер-Ваальса. [c.39]

Уравнение состояния Ван-дер Ваальса является одной из первых попыток аналитически описать свойства реальных газов. Это уравнение наглядно показывает качественные особенности реальных газов и их отличие от идеальных. [c.39]

Как уже отмечалось, реальные газы отличаются от идеальных наличием сил взаимодействия между молекулами и объемом самих молекул. Силы взаимодействия очень велики у твердых и жидких тел и достаточно велики у газов, близких к переходу от газообразного в жидкое состояние. [c.39]

Следовательно, чем дальше состояние газа находится от области перехода в жидкость и чем больше расстояние между молекулами, тем меньше силы взаимодействия между ними и тем ближе состояние реального газа к идеальному. И, наоборот, чем ближе состояние газа к области жидкости, тем силы взаимодействия больше и тем значительнее его отклонение от свойств идеального газа. Таким [c.39]

Уравнение состояния реальных газов. В реальных газах в отличие от идеальных существенны силы межмолеку-лярных взаимодействий (силы притяжения, когда молекулы находятся на значительном расстоянии, и силы отталкивания при достаточном сближении их друг с другом) и нельзя пренебречь собственным объемом молекул. [c.9]

Для реальных газов p — >R, поскольку при их расширении (при р = = onst) совершается работа не только против внешних сил, но и против сил притяжения, действующих между молекулами, что вызывает дополнительный расход теплоты. [c.16]

По мере того как температура приближается к значению, примерно равному 2,5-кратной критической температуре, точка пересечения имеет место при все более и более низком р давлении, пока температура не достигнет такого значения, при котором ри-изо-терма реального газа полностью лежит выше изотермы идеального газа. Эта температура, выше которой объем реального газа всегда больше, чем объем идеального газа даже при очень низких давлениях (в пределе р = 0), известна как точка Бойля. [c.159]

Примеры 7—9 также иллюстрируют, что внутренняя энергия реального газа уменьшается по мере изотермического возрастания давления до тех пор, пока фактор сжимаемости меньше единицы во всей области условий. Если начальные условия для углекислого газа 20 °С, 1 атм, а конечные 100 С, 1000 атм, закон идеального газа должен предсказать возрастание энтальпии 746 кал моль при повышении температуры на 80 °С в действи- [c.177]

Отклонение реального газа от идеального состояния приходится учитывать двумя способами. Во-первых, это обычное вириальное разложение по плотности и, во-вторых, это вириаль-ное разложение уравнения Клаузиуса—Моссотти. Необходимость в вириальном разложении уравнения Клаузиуса — Моссотти объясняется тем, что на поляризуемость влияют взаимодействия между атомами почти таким же образом, как давление. Вириальное разложение уравнения Клаузиуса — Моссотти имеет вид [c.130]

Физика низких температур (1956) -- [ c.46 , c.49 ]

Техническая термодинамика. Теплопередача (1988) -- [ c.15 ]

Термодинамика (1969) -- [ c.15 , c.68 ]

Техническая термодинамика Издание 2 (1955) -- [ c.15 , c.133 , c.146 , c.148 , c.151 , c.154 , c.161 , c.176 , c.207 , c.233 ]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...