Водород уравнение состояния

Следует заметить, что идеальная фаза должна иметь определенный и фиксированный в некотором интервале изменения переменных химический состав. Например, идеальность газообразного водорода при нормальных условиях означает, что он состоит из двухатомных молекул, так как молекулярная масса однозначно следует из уравнения состояния (10.7). При низких давлениях и высоких температурах, когда нельзя пренебрегать диссоциацией молекул Нг, водород не является идеальным газом, хотя свойства и атомов Н и молекул Нг в отдельности, при отсутствии химической реакции между ними, должны, очевидно, хорошо описываться уравнениями для идеальных газов. Равновесная смесь химически реагирующих веществ не может, следовательно, быть идеальной, и расчет химических равновесий между составляющими — один из способов учета ее не-идеальности. Это видно также на примере соотношений (16.31) — (16.33), которые позволяют находить активности веществ в растворах по данным о молекулярном составе насыщенного пара, пользуясь уравнениями для идеальных растворов, хотя ассоциированный пар не является идеальной системой. [c.170]

Более точные опыты, проведенные с различными газами в широком диапазоне температур и давлений, показывают приближенный характер уравнения состояния Менделеева-Клапейрона (наиболее близки к идеальным газам — водород и гелий при разряжении и высоких температурах). В 50-х годах прошлого столетия [c.70]

Нами составлено уравнение состояния пара-водорода, справедливое в диапазоне температур от тройной точки до 10 000° К и до приведенной плотности ш=2,8. При составлении уравнения состояния использовались термические свойства параводорода [1], а в районе выше 100° К, где данные по параводороду отсутствуют,— экспериментальные р, V, Г-измерения по п-Нг [2, 15—18]. Уравнение составлялось по методу, подробно описанному в [19], в виде [c.162]

В свете вышеизложенного при составлении уравнения состояния реального газа в широком интервале температур и давлении (включая область низких температур) более оправданным является использование формы (1), в которой температурная функция Ф определяется из опытных данных и, таким образом, при этом учитывается вклад неаддитивных составляющих старших вириальных коэффициентов, связанных с индивидуальными молекулярными характеристиками исследуемого вещества. Этот вывод подтверждается опытными данными большого количества вещества, для которых составлены точные уравнения состояния в форме (1) с двумя членами в криволинейной части, справедливые в широком интервале температур и давлений. При высоких температурах уравнение состояния (1), как показано выше, должно переходить в форму (3). Последнее согласуется с результатами исследований термических свойств гелия и водорода при высоких температурах, выполненных Я. 3. Казавчинским, В. А. Тараном и Л. С. Сердюком. [c.181]

Уравнение состояния для 1 моль газа. Третья форма уравнения состояния газа пишется для одного моля. Напомним, что молем, или килограмм-молекулой, называют количество килограммов газа, численно равное его молекулярной массе. Например, моль кислорода содержит 32 кг, поскольку его молекулярная масса равна 32 единицам, моль водорода—2 кг и т. д. [c.16]

Исследование плазменных и криогенных струй существенно расширило диапазон отношения плотностей п = Рн/Рт ( окружающей среде и в струе), в котором применимы опытные представления полуэмпирических теорий турбулентности и следует лишь подбирать новые уравнения состояния. В указанных работах параметр п изменялся от 0,03 до 300, т. е. в 10 ООО раз. В последнее время в связи с работами по созданию камер сгорания диффузионного типа усилился интерес к неоднородным турбулентным струям, возникающим при смешении потоков разных газов, например воздуха с водородом. [c.822]

Условие, что мы можем определять абсолютную температуру при помощи идеального газа, никогда в точности не выполняется, так как никакой известный газ, даже и водород, не обладает в точности свойствами, которые мы приписываем идеальному газу. Наиболее рациональным определением температуры является, конечно, температурная шкала Кельвина, выводимая, как известно, из максимальной работы, которая может совершаться при переходе тепла от некоторой более высокой температуры к какой-то более низкой. Так как, однако, прямое экспериментальное определение этой работы всегда было бы очень неточным, мы вынуждены вычислять ее из уравнения состояния какого-либо тела. Но отклонения водорода от состояния идеального газа вообще малы поэтому, если еще учесть эти отклонения, исходя из законности предположений ван-дер-Ваальса, то получится абсолютная температурная шкала Кельвина с точностью, которую в настоящее время едва ли можно превзойти ). Можно поэтому применить только что [c.271]

Наиболее просто выразить уравнение состояния идеального газа. В курсе физики это уравнение выводится на основе так называемой молекулярно-кинетической теории газов. Однако впервые уравнение состояния идеального газа было найдено опытным путем, на основе изучения свойств реальных газов (таких, как воздух, азот, водород). Именно для этих реальных газов было установлено, что их поведение при сжатии, нагревании и в других процессах подчиняется простым газовым законам. Напомним эти законы, известные из курса физики. [c.23]

Джонстон, Келлер и Фридман [53] исследовали сжимаемость жидкого водорода в интервале температур 20—33 К при давлениях до 110 атм и показали, что по результатам их измерений могут быть проведены в координатах р, 7 прямые линии в пределах точности эксперимента. Последнее было использовано в работе [54] при получении уравнения состояния для жидкого водорода в форме (38). Аналитические выражения для объемных функций этого уравнения [c.20]

Поступательная составляющая мольной внутренней энергии идеального газа может быть вычислена непосредственной подстановкой уравнения (2-13) для поступательных энергетических уровней в уравнение (4-3). Как уже говорилось в гл. 3 п. 8, суммирование при вычислении суммы состояний может быть заменено достаточно точно интегрированием для всех масс, больших массы атома водорода, и для температур, больших, чем несколько градусов Кельвина. В этом случае поступательную составляющую мольной внутренней энергии идеального газа наиболее просто [c.116]

С помощью выражения (2-64) можно отыскать Тн для любого (й/)-состояния атома водорода, а затем с учетом экранирования определить величину а для валентного электрона рассматриваемого атома согласно (2-63). Заметим, что (Я/)-состояния валентного электрона атома исследуемого и водорода должны быть одинаковыми. Зная г, можно определить кинетическую энергию валентных электронов атомов, составляющих данную молекулу, после чего вычислить энергию связи по выражению (2-53), а затем квазиупругую постоянную, используя (2-55). Далее составляется система уравнений типа (2-30), в результате решения которой находится собственная частота колебаний. [c.58]

Если энергия затрачивается на излучение, то туманность постепенно сжимается и становится еще более горячей, т. е. ее средняя температура возрастает тем быстрее, чем быстрее она излучает энергию и при этом сжимается. Уравнение (117) показывает, как связана уменьшающаяся величина радиуса звезды за с ее возрастающей средней температурой Тср. В конце концов эта температура становится настолько высокой, что могут начаться ядерные реакции ). Когда главным источником энергии становятся ядерные реакции, гравитационное сжатие звезды замедляется или совсем прекращается, потому что увеличение давления излучения противодействует дальнейшему сжатию звездного вещества. Таково нынешнее состояние нашего Солнца. Приблизительно через 7-10 лет, когда в результате термоядерного горения большая часть водорода Солнца превратится в гелий, опять начнется сжатие и возобновится процесс постепенного повышения средней температуры внутри Солнца ). [c.305]

Это уравнение описывает два невзаимодействующих атома водорода при условии, что 1-й электрон находится в атоме А, а 2-й — в В, соответствующая ему волновая функция — произведение волновых функций для двух атомов водорода, находящихся в нормальном состоянии [c.106]

Перейдем теперь к определению магнитного момента атома водорода. Как было сказано в 18 и 21, квадрат модуля собственной функции уравнения Шредингера = дает объемную плотность вероятности, а величина —заряд электрона,—среднее значение плотности электрического заряда. Так как общее решение уравнения Шредингера представляет собой функцию координат и времени, то можно вычислить заряд, переносимый в единицу времени через единицу площади, т. е. плотность электрического тока j. По плотности тока может быть найден и магнитный момент, соответствующий данному состоянию атома. [c.116]

В действительности тонкая структура линий водорода и сходных с ним ионов может быть объяснена лишь при одновременном учете поправок на принцип относительности и на магнитные (спиновые) свойства электрона. Приведенная выше форма уравнения Шредингера не удовлетворяет требованиям принципа относительности. Благодаря этому она ведет к простому выражению для энергии стационарных состояний атома водорода и сходных с ним ионов [c.123]

В квантовой механике указанная модель атома щелочного металла и сходных с ним ИОНОВ сохраняется для состояний с не слишком малыми I. В соответствии с этим энергии стационарных состояний могут быть найдены с помощью уравнения Шредингера (4) 18, в котором лишь потенциальная энергия и будет иметь другое значение, чем для атома водорода. Считая, что поле поляризованного атомного остова можно представить как поле точечного заряда с наложенным на него полем диполя, приближенно получим, что [c.132]

Так как функции фо( 2) и (Г2) удовлетворяют уравнениям Шредингера, написанным для атома водорода соответственно в нормальном и в п-и состояниях, то [c.469]

HF может сформироваться до того, как протон участвующего в реакции атома водорода окажется на том межъядерном расстоянии, которое соответствует основному электронному > состоянию молекулы HF. Таким образом, существует большая вероятность того, что после реакции протон будет находиться на большем расстоянии от атома F, чем равновесная длина связи HF. Следовательно, это приведет к классическому колебательному движению. Заметим, что для протекания реакции, записанной уравнением (6.22), необходим атомарный фтор. Его получают путем диссоциации тех или иных молекул, играющих роль донора для фтора, таких как SFs или молекулярный Ь г. Диссоциацию можно получить различными способами, например, при столкновениях с электронами в электрическом разряде (SFe -f- в —> SFs-j-F-j-e). [c.399]

Значения плотностей воздуха и водорода могут быть о.чределены из уравнения состояния [c.25]

Уравнение состояния Химпана для хлористого водорода 184 — см. рис. 279 [c.204]

Рио. 279. Изотермы газообразного состояния хлористого водорода, рассчитанные ПО уравнению состояния Хнмпана tl85ll Гетерогенная область заштрихована 11851 Цифра у кривБ1х — температура, К [c.204]

Уравнения (30) и (31) выведены с помощью уравнения состояния Дюпре P v — b) = RT, которому достаточно хорошо подчиняется водород и хуже — воздух, азот и кислород. При сжатии воздуха от 100 до 300 am погрешность при пользовании уравнением (30) не превышает 3 /о, при сжатии от 300 до 900 am она не превышает W/q. [c.486]

Решение. Подъемная сила, приходящаяся на 1л объема аэрозонда, определяется разностью удельных весов воздуха ув и водорода -уна- Удельный вес =рё, где р—плотность, д — ускорение свободного падения. Плотности определяются по уравнению состояния. Тогда подъемная сила [c.39]

Такие газы, как кислород, водород, азот, воздух при относительно низких давлениях и высоких температурах по своим свойствам близки к свойствам идеального газа. Поэтому при термодинамических исследованиях процессов, протекающих в этих газах, используют законы и уравнение состояния идеального газа. Введение понятия идеального газа облегчило задачу термодинамических исследований, позволило получить простые математические уравнения для подсчета различных физических величин, характеризующих изменение состояния оабочего тела. [c.14]

Роз-Иннес [108] вывел уравнение зависимости В от 1/Г, пользуясь результагами опытов, проделанных в 1862 г. Томсоном и Джоулем при 4,5 и 91°, и значением В по Амага. Сравнивая эти старые экспериментальные данные с более новыми результатами, относящимися к уравнению состояния водорода, т. е. к значениям В, взятым из опытов Хольборна [46], мы находим [c.151]

Другой важной характеристикой является критическая изотерма. На основе опубликованных данных но уравнению состояния для ксенона, двуокиси углерода и водорода Вайдом и Райс [82] произвели расчет критических изотерм для этих веш,еств. Из графиков зависимости 1н р — Рс I от 1н р — рс были получены следующие значения б для названных веществ [c.243]

Приведены таблицы важнейших теплофизических свойств 14 технически важных газов (неона, аргона, криптона, ксенона, азота, кислорода, воздуха, водорода, фтора, оксида и диоксвда углерода, оксида диазота, водяного пара, гексафторица серы) в интервале от 800 до 3000 К при давлениях до 100-400 МПа. Изложена методика получения уравнений состояния реалшых газов, на основе которых рассчитаны таблицы. [c.352]

Имеются сообщения о хороших результатах, которые дает применение модифицированного Соаве уравнения состояния Редлиха—Квонга для вычисления изотермического изменения энтальпии углеводородных смесей, не содержащих водорода [97]. Это уравнение является предпочтительным по сравнению с уравнениями Бенедикта—Вебба—Рубина или Ли—Эрбара—Эдмистера либо с другими модификациями уравнения Редлиха—Квонга [41, 101]. Можно воспользоваться также методом, основанным на использовании теоретического уравнения состояния, применимом для криогенных смесей [62]. [c.121]

Гипотеза де Бройля и атом Бора. Гипотеза о волновой природе электрона позволила дать принципиально новое объяснение стационарным состояниям в атомах. Для того чтобы понять это объяснение, выполним сначала расчет длины дебройлев-ской волны электрона, движущегося по первой разрешенной круговой орбите в атоме водорода. Подставив в уравнение де Бройля выражение для скорости электрона на первой круговой орбите, найденное из правила кпантования Бора [c.340]

Особенностью атома лития по сравнению с водородом является низкий потенциал ионизации — 8,6 10 Дж (5,4 эВ). По этой причине атомы лития существуют в плазме только при сравнительно низких температурах. Используя формулу Больцмана (5.4) для распределения атомов по возбужденным состояниям и уравнение Саха (5.6) для ионизационного равновесия, можно найти, что оптимальная температура возбуждения, например, для линии Б1 413,2 нм ( возб = 7,7-10 Дж или 4,8 эВ) составляет всего 4500 К. Концентрация электронов, получаемая по этой линии, соответствует зонам источника света, имеющим примерно такую же температуру. [c.274]

Остановимся еще на одной особенности ковалентной связи. Выше при решении уравнения Шредингера для молекулы водорода мы конструировали волновые функции с помощью линейной комбинации атомных орбиталей, выбирая за стартовые атомные орбитали изолированных атомов. Однако такой прямолинейный подход не всегда оказывается успешным и, например, для молекул и кристаллов, содержащих атомы углерода (а также кремния, германия и т. д.), он не привел к успеху. Так, изолированный атом С имеет электронную конфигурацию (ls) (2s) 2px2py. Естественно было ожидать, что углерод окажется двухвалентным с двумя перпендикулярными связями. Однако четырехвалентность углерода хорошо известна и, вообще говоря, она могла быть объяснена возбуждением при образовании молекул одного из 2з-элект-ронов и его переходом в 2рг состояние. В этом случае можно было ожидать появления трех более сильных и одной более слабой связей. Однако экспериментально было надежно доказано, что у углерода наблюдаются 4 равноправные связи с углами 109°28. Этот результат удалось полностью объяснить тем, что при вхождении атомов углерода в соединение (причем с самыми разными атомами углеродом при образовании алмаза, водородом или хлором при образовании СН4 или U и т. д.) происходит перестройка их электронной структуры так, что одна 25 и три 2р орбитали углерода гибридизуются, происходит sp гибридизация и [c.111]

Драматична история открытия позитрона и его аннигиляции. Началась с того, что Дирак в 1928 г. предложил для описания движения релятивистского квантового электрона замечательное уравнение, которое удивительно хорошо без всяких эмпирических констант описывало все известные тогда тонкие детали спектра атома водорода. Вскоре, однако, было подмечено, что уравнение Дирака имеет лишние решения, соответствующие отрицательным массам и энергиям электрона. Существование же отрицательных масс явно невозможно, так как в этом случае частица двигалась бы против силы и, например, диполь из двух частиц с разными по знаку массами саморазгонялся бы. Эти лишние решения не удавалось Очеркнуть, не портя уравнения и ряда проверенных на опыте выводов из него. Тогда Дирак в 1930 г. выдвинул идею, потрясшую его современников. Он воспользовался принципом Паули и принял, что вакуум — это такое состояние, в котором заполнены все состояния электрона с отрицательной энергией. В этом случае переход электрона в состояние с отрицательной энергией невозможен. Если же вырвать вакуумный электрон из состояния с отрицательной энергией, то образуется электрон с положительной энергией и дырка на бесконечном фоне заполненных состояний. Можно показать, что такая дырка будет вести себя как частица с положительной массой (энергией) и с положительным зарядом. Дирак поначалу отождествил эту дырку с протоном. Но ему вскоре указали, что, во-первых, масса дырки должна быть строго равной массе электрона, а, во-вторых, дырка будет аннигилировать при столкновении с электроном. Тогда Дирак объявил, что предсказываемая им дырка представляет собой новую еще не открытую элементарную частицу. В эпоху, когда элементарных частиц было известно всего три, такое предсказание было столь смелым, что в него не поверили даже авторы монографий того времени, посвященных уравнению Дирака. Но вскоре (С. Д. Андерсон, 1932) позитрон был открыт в космических лучах, [c.338]

Уравнение (П-45) при не очень больших Z часто не соблюдается (например, согласно Андерсону и Биверу [2] для растворимости углерода в жидких u-Ni сплавах). Идеальность системы Си—Ni не доказана, однако, судя по диаграмме состояния, отклонения от идеальности не велики. Уравнение (И-45) не дает совпадения с экспериментом также для растворимости водорода в твердых u-Ni сплавах (Гиммлер [127]). Зивертс, Юриш и Мец [348] отметили также отклонения в растворимости водорода в сплавах Ag-Pd. Специального анализа требует аномальное поведение при низких температурах, так как не много меньше единицы и активность водорода не пропорциональна его концентрации (Вагнер [392]). При 418 и 627° растворимость водорода достаточно мала и имеет минимум примерно при 40% (атомн.), что очевидно проти- [c.52]

При рассмотрении исходной топливной системы, состоящей из элементарного водорода, углерода и кислорода (Hg, q, Oq, где индексы Н, С, О означают, что вещества находятся в атомарном состоянии, состав продуктов реакции этой системы (для сокращения числа уравнений) ограничен следующими композициями Нг, Oj, СО, НгО, Oj, j,gg, Н2О для гомогенного реагирования. Для гетерогенного реагирования дополнительно рассматривается J,QJJД. [c.192]

Ионы гидроксила и водорода, образовавшиеся в результате диссоциации воды, могут вступать во взаимодействие с ионами других электролитов, приводя к образованию неднс-социированных молекул. Такое взаимодействие получило название гидролиза. Вступать в реакции гидролиза (гидролизоваться) могут соли, в состав молекул которых входят либо анионы слабой кислоты, либо катионы слабого основания, либо и то и другое. Состояние гидролитического равновесия описывается константой гидролиза, определяемой по уравнению [c.257]

Диаграмма состояния H—Hf (рис. 444) построена в работе [1]. К ранее известным данным по строению низкотемпературной части д( 21раммы добавлены вновь полученные сведения о влиянии водорода ра полиморфное превращение Hf при температуре -700 °С установлен эвтектоидный распад (pHf) на (aHf) + 6. В системе обнаружено три гидрида б, б и e(HfH2>. S гидрид с областью гомогенности 63-65 % (ат.) Н имеет дефектную структуру типа Сар2 [Э, 2] с параметром решетки а = 0,7708 нм при 63 % (ат.) Н. Давление диссоциации 6 фазы в интервале температур 600—900 С можно вычислить по уравнению [2] [c.827]

HS СйСтема H- r исследована достаточно полно [I, 2, X, Э, Ш]. На 1 . 459 приведен фрагмент диаграммы состояния системы Н—Sr, Дробно проанализированный в работах [2, Ш1. Водород хорошо растворим в обеих модификациях Sr и, кроме того, образует гидрид SrH2- Давление диссоциации этого гидрида при температурах до looij °С можно описать уравнением [21 [c.857]

Водные растворы углекислого газа содержат не только моле-кулярно растворенную GO2, но и угольную кислоту Н2СО3, ионы H Oj" и СОз , а также ионы водорода и гидроксильные ионы в состоянии динамического равновесия. Это равновесие для растворенного СО2 можно выразить уравнениями [c.354]

В качестве первого примера системы, находящейся в мета-стабильном состоянии, можно рассмотреть пространственно однородную смесь двух химически реагирующих газов. Конкретно мы рассмотрим смесь двух объемных частей водорода и одной части кислорода, содерл ащуюся в некотором сосуде при атмосферных температуре и давлении. Хорошо известно, что, будучи изолированной, эта смесь сохраняет свой химический состав практи-<1ески неизменным в течение чрезвычайно длительного промежутка времени. Однако достаточно слабого внешнего воздействия в виде электрического разряда, чтобы в системе произошло возгорание, в результате которого практически весь кислород и весь водород соединяются с образованием молекул воды в соответствии с уравнением реакции [c.36]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...