Среда Ван-дер-Ваальса

Для внутренней энергии и энтропии среды Ван-дер-Ваальса с помощью (1.5) и (1.3) получаем [c.27]

Связь между плотностью, температурой и давлением устанавливается уравнением состояния, которое для реальных жидкостей и газов выводится в кинетической теории. Однако ввиду сложности общего уравнения состояния и затруднительности определения входящих в него констант, для качественного анализа свойств этих сред пользуются приближенными теоретическими или эмпирическими уравнениями. Получило широкое применение, например, уравнение Ван-дер-Ваальса [c.14]

На рис. 3 изображены изотермы Ван-дер-Ваальса, выражающие зависимости удельного объема от давления (и = / (р)) при различных постоянных температурах. Жидкому состоянию на этих кривых соответствует участок АВ, а газообразному — участок СО. Как показывают кривые АВ и СО, с увеличением давления объем жидкостей и газов уменьшается. Разные наклон и кривизна этих участков свидетельствуют о разной степени сжимаемости рассматриваемых сред. [c.15]

Теория Ван-дер-Ваальса устанавливает связь между коэфициентами а VI Ь я параметрами критического состояния. Параметры критического состояния ртути известны = 1400°С, 1000 am, 0,2 лЫг. Не представляет труда вычислить молекулярное давление ртути К. Имеется возможность установить связь между различными молекулярными свойствами ртути. Поверхностное натяжение о на границе с постоянной средой связано с внутренним давлением К уравнением [c.82]

Под действием сил Ван-дер-Ваальса дисперсные частицы образуют рыхлую пространственную структуру — своеобразный скелет, поры которого заполнены дисперсионной средой. Механические свойства структурного каркаса и дисперсионной среды, а также характер их взаимодействия между собой и определяют суммарные макроскопические механические свойства всей среды. [c.427]

Для кристаллов кубической системы, а также для стекла и других изотропных материалов с аморфной структурой /3 = За. В кристаллах с низкой симметрией отдельные слагаемые коэффициента объемного расширения могут принимать отрицательные значения. При поляризации атомов и появлении дальнодействующих составляющих межатомного взаимодействия коэффициент /3 становится отрицательным. Например, германий при нагреве от 15 до 40 К не расширяется, а сжимается. Среди полимеров самое большое тепловое расширение имеют неполярные полимеры, у которых силы Ван-дер-Ваальса малы. [c.62]

Среди ряда уравнений состояния, предложенных для изображения поведения реальных газов, особенно интересно уравнение Ван-дер-Ваальса вследствие его простоты и вследствие того, что оно удовлетворительно описывает поведение многих веш еств в широком интервале температур и давлений. [c.65]

Как известно, степень прочности связи адсорбированных частиц с поверхностью металла зависит от природы металла, адсорбента и среды. При рассмотрении влияния адсорбированных частиц на электродные процессы прежде всего следует исходить из того, что существуют два основных вида адсорбции физическая и химическая. Различие между ними обусловлено теми силами, которые удерживают адсорбированные частицы на поверхности металла. В случае физической адсорбции это будут силы Ван-дер-Ваальса, электростатической поляризации и электрического изображения [20]. В случае химической адсорбции (хемосорбции) силы имеют химическую природу адсорбированные частицы можно рассматривать как химические соединения с поверхностью металла [21]. [c.9]

В разд. 7 этой книги (стр. 362—437) дается достаточно развитая термодинамическая теория капиллярности, которой Ван-дер-Ваальс среди других своих известных исследований уделял большое внимание. [c.596]

Более общий, чем в предыдущих исследованиях, подход к расчету неустановившегося одномерного неизотермического движения газа (или сжимаемой жидкости) в трубах без фазовых превращений был предложен в исследованиях И. А. Чарного (1961), который рассмотрел эту задачу при произвольном виде уравнения состояния газа с учетом теплообмена с внешней средой, а также весомости газа. Им же был подробно рассмотрен эффект Джоуля — Томсона для газа, следующего уравнению состояния Ван-дер-Ваальса, в частном случае адиабатического движения по теплоизолированной трубе. [c.733]

Существует для каждого вещества критическая температура 7 р и соответствующая изотерма в плоскости р, 1/р). Если 7 > Т кр 1 ство находится в газообразной фазе, и соответствующая изотерма подчиняется формуле Клапейрона — Менделеева тем точнее, чем дальше Т от По мере приближения к (но не очень близко) изотермы уже соответствуют закону Ван-дер-Ваальса. Если же температура изотермы меньше критической, то при малых плотностях (1/р > на рис. 70) вещество находится в газообразной фазе. При а <1/р <Ь наступает неустойчивое состояние среды при постоянном (в среднем) давлении (давление парообразования р ), когда в газе появляются центры конденсации молекул и часть среды находится в жидкой фазе, а другая — в газообразной паровой фазе. При 1/р <а, когда плотность увеличивается во много раз, вещество переходит в жидкую фазу при этом Т <. [c.280]

Уравнение Ван-дер-Ваальса качественно удовлетворительно описывает поведение газов и жидкостей в широком диапазоне изменения параметров и может рассматриваться как интерполяционная формула между уравнениями для газообразного и жидкого состояний. При некотором усложнении интерпретации уравнения Ван-дер-Ваальса его можно использовать и для описания поведения двухфазных сред, состоящих из находящихся в термодинамически равновесном состоянии жидкости и ее пара. [c.28]

Среди большого числа предложенных уравнений, охватывающих все три области (/, II и III, см. рис. 101), особую роль играет уравнение Ван-дер-Ваальса. [c.238]

Реальные газы. Следующим шагом на пути более точного отражения свойств реальных сред является уравнение состояния, данное Ван-дер-Ваальсом [c.17]

К таким средам принадлежат совершенный газ, среды, для которых справедливо уравнение состояния Ван-дер-Ваальса, и др. Для простой системы из условия, что [c.38]

Исследуем теперь систему, описываемую уравнением Ван-дер-Ваальса. Напомним, что уравнение Ван-дер-Ваальса качественно правильно описывает реальные среды. Уравнение состояния Ван-дер-Ваальса [c.63]

Силы ван дер Ваальса представляют собой наиболее общий вид связи, возникающий между любыми молекулами (а также атомами). Эти силы определяют характер взаимодействия поверхностей трения с химически инертными компонентами смазочной среды, т. е. адсорбционный эффект. [c.67]

Химическая адсорбция (хемосорбция), возникающая под действием сил химической связи между материалом поверхности твердого тела (металлом или окислом) и адсорбирующимися на ней под действием сил ван дер Ваальса молекулами. Таким образом, при хемосорбции сначала происходит физическая адсорбция молекул из среды, затем их химическая реакция с поверхностью. [c.71]

В процессе формирования углеграфитовых материалов до спекания следует предполагать образование смешанных коагуляционно-конденсационных структур. Согласно классификации П. А. Ребиндера [1-1] отличительным признаком коагуляционных структур является сцепление частичек силами Ван-дер-Ваальса через прослойки среды. Средой в углеграфитовых композициях является в большинстве случаев связующее пеки и смолы, которые сами представляют собой коагуляционные системы с различной степенью развитости структуры. Конденсационные или коагуляционно-конденсационные структуры имеют химические связи между частичками при развивающейся пространственной полимеризации. Очевидно, что уже в процессах смешения углеродистых частичек с жидким связующим происходят окислительно-восстановительные взаимодействия и другие процессы, приводящие к возникновению химических связей. В дальнейшем после спекания образуются чисто конденсационные структуры. [c.11]

Все четыре типа связи в кристаллах (атомных, ионных, молекулярных и металлических) редко существуют в чистом виде. Обычно встречаются сочетания различных связей одновременно, причем, как уже отмечалось выше, молекулярные связи являются слабыми по сравнению с остальными тремя. Следует также отметить, что поверхности твердых тел в атмосферных условиях обычно инертны, так как валентности их атомов насыщены связью с атомами окружающей среды. Примером насыщения может служить окисление веществ в газовой среде. На поверхности могут также идти процессы типа физической адсорбции, обусловленные силами Ван дер-Ваальса. [c.10]

Помимо гравитационных сил между частицами дисперсной среды в момент сближения частиц (при подлете друг к другу) действуют силы Ван-дер-Ваальса. В зависимости от природы взаимодействующих частиц, их свободной поверхностной и кинетической энергии некоторые из них могуг образовывать между собой устойчивые связи. Процесс укрупнения частиц под действием молекулярных сил получил название коагуляции или слипания час- [c.71]

К водяному пару в рассматриваемых состояниях не может быть применено уравнение Клапейрона. Составлением характеристического уравнения для реального газа занимался ряд ученых. Имеются десятки уравнений, с той или иной точностью связывающие параметры р, v, Т для реального газа. Среди них надо отметить уравнение Ван-дер-Ваальса [c.50]

Следует подчеркнуть, однако, что указанное сходство не означает, что мы вывели из первых принципов общую теорию конденсации топологически неупорядоченной среды. Уравнение Ван-дер-Ваальса само по себе откровенно феноменологическое. В сущности, если бы оно так хорошо не описывало поведение реальных жидкостей, то у нас не было бы оснований им пользоваться. Из уравнения Ван-дер-Ваальса можно в духе классической теории Ландау ( 5.11) вывести правдоподобные значения критических индексов, однако они не согласуются с точными экспериментальными данными. Мон ет быть, в будущем докажут, что гипотезе универсальности ( 5.12) можно доверять и что точные результаты, полученные, скажем, для критического поведения конденсата решеточного газа на больших расстояниях, можно применять также и для настоящих жидкостей. Пока же соответствующие теоремы не доказаны и даже применимость указанной гипотезы находится под вопросом [И]. [c.259]

Как известно, для газов было предложено большое число эмпирических уравнений состояния. Среди них одним из наиболее удачных является уравнение Ван-дер-Ваальса, которое можно написать в виде [c.239]

Физические свойства среды во многом определяются уравнением состояния, конкретный вид которого в системе (1.1)-(1.5) пока не задан. Совершенные газы, как известно, описываются уравнением р = рГ, околокритические жидкости - различными уравнениями состояния [22], среди которых классическим является уравнение Ван-дер-Ваальса [c.145]

Постановка задачи и безразмерные комплексы околокритической среды. Рассматривается квадратная область, заполненная газом Ван-дер-Ваальса в поле массовой силы, направленной вертикально. В начальный момент среда находится в состоянии термодинамического равновесия скорость равна нулю, температура постоянна Т = I + г, плотность из-за стратификации меняется с высотой и на верхней поверхности имеет критическое значение р = 1. Температура левой границы возрастает по закону Т = Т + kf,t в течение времени t е [О, Т/,], затем фиксируется, так что на боковых границах создается постоянная разность температур 0. На правой границе вьшолняется условие изотермичности, на горизонтальных границах - адиабатичности. В результате нагрева в системе развивается естественно-конвективное течение, которое со временем становится стационарным. Рассматриваются нестационарный режим в начале процесса и стационарный режим как предел нестационарного при установлении. [c.145]

Заключение. Поскольку числа Рэлея Ra и Прандтля Рг, входящие в модельную систему уравнений, фактически не характеризуют конвекцию околокритических жидкостей, то для анализа закономерностей тепломассопереноса в таких средах использованы реальные числа Рэлея Ra, и Прандтля Rar, которые вблизи критической точки резко возрастают. Выражения для Rar и РГг получены на основе уравнения состояния Ван-дер-Ваальса. [c.153]

Точность аппроксимации эмпирическими уравнениями состояния индивидуальна по отношению к исследуемому газу и зависит от размера области изменения переменных, достигая в отдельных случаях нескольких долей процента. Среди двухпараметрических уравнений состояния наиболее точным часто оказывается уравнение Редлиха—Квонга. В табл. 13.4—13.6 приведены значения постоянных Ван-дер-Ваальса для некоторых простых веществ, неорганических и органических соединений. Постоянные Оав, 6а в химического соединения АВ можно приближенно вычислить через постоянные ад, и ав, Ьв компонентов А и В этого соединения [c.317]

Изменить способность металла адсорбировать ингибиторы можно введением в среду композиций, состоящих из неорганических веществ (окислителей, солей металлов) и органических ингибиторов, а также изменяя заряд поверхности металла поляризацией. Однако окисление поверхности оказывает неоднозначное влияние на адсорбцию органических веществ. На окисленной поверхности ингибиторы удерживаются лишь силами Ван-дер-Ваальса и не образуют хемосорбироваиных слоев ингибитора с металлом. Благодаря изменению заряда корродирующего металла, вызванного смещением нулевой точки от ее положения для корродирующего металла до потенциала нулевого заряда для металла, вьщеляющегося из неорганического компонента, увеличение защитного действия комбинированных ингибиторов может быть весьма значительным. [c.145]

Следующее положение, которым руководствуются при выборе растворителей для ПИНС (или жидкой масляной среды для масел с присадками и пластичных смазок), формулируется таким образом компоненты растворителей или смеси растворителей должны образовывать между собой так называемые активированные молекулярные комплексы , т. е. флуктуационные, вероятностные образования с квазикристаллическими ядрами и возбужденными молекулами. Наличие таких комплексов объясняется тем, что обмен энергией между молекулами осуществляется через центры межмолекулярных взаимодействий, при которых молекулы растворителя выступают в роли гармонических осцилляторов. Реализуется эта энергия в виде резонансных переходов и может быть сосредоточена на одном из атомов возбужденной молекулы. Данная энергия сопоставима с энергией сил Ван-дер-Ваальса, но имеет огромное значение для теории смешанных растворителей и особенно для растворителей с маслорастворимыми ПАВ. [c.66]

Пе останавливаясь на особенностях природы сил взаимодействия, отметим слеяуюптие виды связи частиц в твердых телах связь Ван-дер-Ваальса, ионная связь, ковалентная связь, металлическая связь и водородная связь [37, 74]. Наиболее универсальной является связь Ван-дер-Ваальса. Она возникает во всех без исключения случаях. Вместе с тем это наиболее слабая связь с энергией порядка 10" Дж/моль, характерной для мало устойчивых и легко летучих структур с низкими точками плавления. Ионная связь является типичной химической связью, широко распространенной среди неорганических соединений. К таким соединениям относятся интерметаллические соединения, например, карбиды и нитриды, а также окислы металлов, сульфиды и другие полярные соединения [278. Энергия ионной связи составляет 10 Дж/моль, что характерно для соединений с высокой точкой плавления. В некоторых металлах и во многих интерметаллических соединениях встречается ковалентная связь с энергией 10 Дж/моль. Металлическая связь, возникаюш,ая [c.17]

Косвенные методы. Братья Мацкрле . 26 исследуя адгезию минеральных частиц в присутствии А1(0Н)з к поверхности зерна шихты при фильтрации воды, оценивали прилипание по критерию подобия адгезии Ма. Для частиц, плотность материала которых близка к плотности воды, гравитационными и инерционными силами авторы пренебрегали. При таких предположениях можно считать, что на частицу, находящуюся в движущемся потоке, у поверхности зерна фильтра действуют сила притяжения Ван-дер-Ваальса и сила сопротивления, обусловленная вязкостью среды (расклинивающим давлением тонкого слоя жидкости авторы также пренебрегали, хотя это не совсем оправдано, см. 20). Тогда на частицу взвеси будут действовать силы притяжения (см. 4) [c.20]

Течения газа могут быть классифицированы по признаку сообщения или несообщения рассматриваемому потоку извне тепловой или механической энерпт. Различают адиабатические течения, при которых не происходит теплообмена или передачи механической энергии между потоком газа и внешней средой, и иеадиабатические течения, при которых потоку газа сообщается или отбирается от него энергия. Понятия адиабатического и неадиабатического процессов равно относятся к течению идеального и неидеального газа. Процессы изменения состояния идеального газа при адиабатическом его течении называются изэнтропическимн, В данной книге под течением идеального газа во всех случаях имеется в виду течение, для которого можно не учитывать действие сил вязкого трения (см, п. 2). Данное замечание связано с тем, что иногда идеальными газами называют газы, состояние которых точно подчиняется уравнению Клапейрона, отличая их от газов, близких к состоянию конденсации, для которых последнее уравнение заменяется другими уравнениями (например, уравнением Ван-дер-Ваальса). Во избежание недоразумений, имея в виду последнее отличие, лучше называть газы соответственно совершенными и реальными. В связи с определением течения неидеального газа заметим, что наряду с обычным действием си.л вязкого трения могут наблюдаться и другие необратимые потери механической энергии, связанные с ее переходом в тепловую энергию такие потери имеют место, например, в скачках уплотнения, появляющихся при торможении сверхзвуковые потоков (см. 22). [c.455]

В чисто абсорбционном резонансном случае Д = 0 = о стационарный режим описывается формулой (9.49). Нелинейный член 2Сх/(1 + х ) возникает из-за наличия поля реакции, т. е. из-за атомных кооперативных эффектов, мерой которых является параметр С При очень больших х уравнение (9.49) переходит в решение для пустого резонатора х = у т. е. Ет Е,). Атомная система насыщается настолько, что среда просветляется . В этой ситуации каждый атом взаимодействует с падающим полем так, как если бы других атомов не было это — некооперативное поведение, и квантовостатистическое рассмотрение показывает, что атом-атомные корреляции здесь пренебрежимо малы. При малых же х уравнение (9 49) сводится к соотношению г/ = (2С + 1) х. Линейность в этом соотношении связана с тем простым обстоятельством, что при малых внешних полях отклик системы линеен. В этой ситуации атомная система не насыщается при больших С кооперативное поведение атомов доминирует, и мы имеем сильную атом-атомную корреляцию. Кривые у (л ), которые получаются при различных С, аналогичны кривым Ван-дер-Ваальса для фазового перехода жидкость — пар. причем величины х, у н С играют роль давления, объема и температуры соответственно. При С <4 величина у является монотонной функцией переменной л , так что бистабильность не возникает (рис. 9.8). Однако для части кривой дифференциальное усиление йхЫу оказывается большим единицы, так что в этой ситуации возможен транзисторный режим. Действительно, если интенсивность падающего света адиабатически модулируется и среднее величины / таково, что dIт/dI = х1у)йх/ау>1, то в прошедшем излучении модуляция будет усилена. [c.243]

Физически чистая или ювенильная [1] поверхность металла обладает особо высокой способностью к взаимодействию со смежной газообразной или жидкой средой, что приводит к адсорбции атомов и молекул среды на внешних и внутренних поверхностях металла. Существует физическая (обратимая) и химическая (необратимая) адсорбция, составляющие ряд ступеней взаимодействия среды с металлической поверхностью—от адсорбции, обусловленной силами Ван дер Ваальса (например, молекул поверхностно-активной смазки), до прямых химических реакций (например, окисления с образованием фазы РезОд на железе). [c.30]

Существуют физическая (обратимая) и химическая (необратимая) адсорбции, составляющие ряд ступеней взаимодействия среды с металлической поверхностью,— от адсорбции, обусловленной силами Ван дер Ваальса (например, молекул поверхностно-активной смазки), до прямых химических реакций (например, окисления с образованием фазы РегОд на железе). [c.36]

Приведенные связи обусловлены — внутренним трением в газогидродинамическом слое эти связи изучены наиболее полно [12, 112] Га — квазигидродинамическим (рубежным) режимом трения (нематического скольжения) [11 Г3 — скольжением в граничном слое [11 Г4 — текстурированием в тончайшем (100—400 А) поверхностном слое металла [51, 56] — упруго-колебательными процессами в подповерхностном слое [431 Гд—деформированием макроскопических поверхностных объемов [25, 26], называемых механической составляющей [59, 64] Г, — разрушением диффузионных связей [40, 47, 99, 103] (в работе [99] называются адгезионной составляющей) — взаимодействием молекулярных полей твердых фаз [1, 17, ПО] — поля Ван дер Ваальса и поля поверхности как дефекта кристаллического строения [1, 74, 86] Гя — механизмами разрушения — накопления повреждений и диспергирования вторичных структур [51 ] Тд — различными механизмами разрушения макроскопических объемов металла [64, 77, 99 [ Гю — внешней диссипацией энергии (возбуждением акустических колебаний среды, экзоэлектронной эмиссией и т. п.) [22, 39]. [c.95]

Для использования условия Р. (4) с целью вывода, более пригодного для реальных систем закона действующих масс, можно прибегнуть к ур-ию Ван-дер-Ваальса, как второму приближению к точному ур-ию состояния жидко-газообразных веществ. Исследования Р. Лоренца и Ван-Лаара показали, что в этом случае получается весьма сложный закон действующих масс, применение к-рого к опьггным данным и классификация явлений Р. в гомогенной среде на его основе практически нецелесообразны. Льюисом указан другой своеобразный путь к решению задачи—замена переменных в законе действующих масс. Он принимает, что форма закона действующих масс остается прежней, как и для идеальных газов, но вместо концентраций надо брать новые величины, названные им активностями и определяемые эмпирически из опьггных данных функциональная термодинамич. связь аджду [c.356]

Для более реалистической модели текучей среды с плавной потенциальной энергией взаимодействия атомов (1, 2) уравнения Перкуса — Йевика (2.42) и (2.44) надо интегрировать численно. Например, структурный фактор, вычисленный для потенциальной энергии 6 12 Леннард-Джонса (2.47), можно подставить в уравнения (6.12) или (6.13) и получить уравнения состояния (см., например, [12]). Изотермы, найденные таким образом, очень похожи на изотермы Ван-дер-Ваальса (6.17) в частности, они описывают характерный фазовый переход жидкость — пар. Так выясняется, что уравнения Перкуса — Йевика не имеют решений в той области температур и плотностей, в которой можно ожидать возникновения режима разделенных фаз, т. е. пространственные однородные состояния среды невозможны. При низких [c.261]

Между минимумом и максимумом любой из изотерм, проведенных при Т<Тк, критерий устойчивости (op/av) >0. Физически это означает, что при постепенном изменении объема вещество не может оставаться в виде гомогенной среды. В некоторьЕЙ момент должен наступить скачкообразный распад вещества на жидкую и газообразную фазы. Эксперимент показывает, что волнообразные участки докритиче-ских изотерм Ван-дер-Ваальса действительно находятся в области двухфазного состояния вещества и реальные изотермы в этой области являются прямыми, параллельными оси v (например, прямая ас). [c.29]

Выполнено численное моделирование конвекции вблизи термодинамической критической точки в квадратной области с боковым подогревом на основе уравнений Навье-Стокса сжимаемого газа с уравнением состояния в форме Ван-дер-Ваальса. При сравнении околокри-тической жидкости и совершенного газа с параметрами, равными реальным параметрам среды вблизи критической точки, получено, что динамика двух сред качественно различается при развитии конвекции, однако в установившемся течении характеризуется определенным подобием. Рассмотрено влияние определяющих безразмерных параметров на характеристики стационарного течения и теплопереноса. [c.143]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...