Термодинамическое подобие веществ

Обычно для образования системы безразмерных параметров, в которой изучают термодинамическое подобие веществ, в качестве опорной точки принимают критическую. Это объясняется исключительным положением критической точки на термодинамической поверхности состояния. Действительно, для всех веществ критические точки занимают на термодинамической поверхности одно и то же геометрическое положение, находясь в вершине линии насыщения системы жидкость — пар. Кроме того, они являются физически идентичными, характеризуя предельный случай сосуществования жидкой и газовой фаз. И, наконец, немаловажным фактором является то обстоятельство, что критические параметры Ркр, 7 кр и ркр, как правило, имеют известные значения даже в тех случаях, когда отсутствуют подробные р, v, Г-измерения. [c.127]

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОЕ ПОДОБИЕ ВЕЩЕСТВ [c.32]

Сопоставление полученных результатов с зависимостью В. М. Боришанского [96], который обобщил большое количество опытных данных по кипению различных жидкостей в большом объеме, исходя из понятия о приблизительном термодинамическом подобии веществ, показало, что эти данные ложатся параллельно усредняющей прямой, но выше на 10—15%. Отмечено, что совместное действие перегрузки, понижения до 8,5-10 МПа давления и уменьшения толщины слоя конденсата привело [c.87]

Т. е. уравнение Ван-дер-Ваальса в безразмерном или, как иногда говорят, в приведенном виде. Уравнение (6-49) обладает интересной особенностью оно не содержит ни одной константы, которая была бы связана с индивидуальными свойствами вещества [подобно а, Ь я R в уравнении (6-36)]. Следовательно, безразмерное уравнение Ван-дер-Ваальса (6-49) справедливо для любых ван-дер-ваальсовских газов. Это обстоятельство будет использовано в следующем параграфе при обосновании метода термодинамического подобия вещества. [c.180]

К сожалению, вопрос о термодинамическом подобии веществ не так прост, как это может показаться на первый взгляд. Причина этого состоит в следующем. В математике [c.190]

Характер влияния давления на коэффициент теплоотдачи при развитом пузырьковом кипении также оказывается более или менее одинаковым для всех жидкостей, если строить эту зависимость в относительных координатах, выбранных исходя из понятия о термодинамическом подобии веществ. Такого рода обработка большого числа опытов, произведенная В. М. Боришанским, показана 348 [c.348]

В основе теории термодинамического подобия веществ лежит закон соответственных состояний [Л. 37] если два или несколько веществ удовлетворяются одним и тем же приведенным уравнением состояния 7е = /( р, г, с) [c.43]

Если два вещества имеют одинаковые два параметра из трех приведенных, то и третий параметр у этих веществ будет иметь одинаковое значение, и вещества будут находиться в соответственных состояниях. Указанное явление носит название закона соответственных состояний. Этот закон служит для определения свойств вещества, если известны свойства другого вещества, находящегося с ним в соответственном состояния. Такое определение свойств вещества называется методом термодинамического подобия. [c.46]

Вещества, подчиняющиеся закону соответственных состояний и удовлетворяющие одному и тому же приведенному уравнению состояния, называются термодинамически подобными веществами. Термодинамическое подобие позволяет делать выводы о свойствах одного вещества, если известны свойства другого (принцип термодинамического подобия). [c.294]

Кроме развития общей теории реальных газов, весьма важной для практики является разработка теории термодинамического подобия, которая позволяет распространять закономерности, установленные в опытах с одним веществом, на другие подобные ему вещества. [c.202]

Условия термодинамического подобия. Число индивидуальных констант, входящих в уравнение состояния, как это видно из общего уравнения (6.2), равно числу констант, содержащихся в аналитическом выражении для потенциальной энергии и (г) взаимодействия двух молекул вещества. Число этих констант равно по меньшей мере трем, поэтому и в уравнение состояния войдет более двух индивидуальных констант, и, следовательно, единого приведенного уравнения состояния, справедливого для всех без исключения веществ, быть не может, т. е. закон соответственных состояний в общем случае не имеет места. Однако среди различных веществ можно найти такие, у которых одна (или несколько) из индивидуальных констант одинаковы, или между двумя индивидуальными константами существует общее для этих веществ численное соотношение. [c.212]

Приведенные примеры показывают, что условия термодинамического подобия связаны в конечном счете с видом выражения для потенциальной энергии взаимодействия и целиком определяются последней. Поэтому из анализа и (г) для различных веществ могут быть, помимо рассмотренных, получены и другие условия термодинамического подобия, справедливые в пределах отдельных групп веществ. [c.214]

Воспользуемся теперь соображениями термодинамического подобия, т. е. будем считать, что коэффициенты вязкости и теплопроводности выражаются одинаковыми для всех веществ формулами [c.650]

Термодинамическое подобие распространяется не только на термические свойства веществ, но и на калорические величины. Выберем систему безразмерных параметров л, т, ф с опорной точкой в критической точке. Тогда для группы подобных веществ уравнение [c.127]

Соотношения (3.53), (3.55)—(3.58) показывают, что для восьми критических показателей существует шесть уравнений, связывающих их численные значения. Независимых критических показателен, следовательно, всего два через них могут быть выражены все остальные. Это обстоятельство весьма существенно, поскольку подобие термодинамических свойств веществ отмечается только тогда, когда число независимых постоянных, входящих в уравнение состояния (т. е. постоянных, связанных с природою вещества и называемых поэтому индивидуальными константами вещества), не больше двух. [c.253]

Для повышения точности расчетов свойств веществ методом термодинамического подобия было предложено [c.36]

Для повышения точности расчетов по методу термодинамического подобия можно пользоваться не графиком функции 2=/(я, т), т. е. г, я-диаграммой, а специальными обобщенными таблицами [4], где эта функция табулирована для нескольких групп веществ с различным значением 2к. [c.37]

Удельный объем газа при помощи методов термодинамического подобия можно определить с погрешностью около 2 /о (при малых я несколько точнее), а для жидкости— с погрешностью около 3 /о, т. е. на порядок хуже, чем экспериментально. Большое число приближенных методов расчета свойств веществ описано в 5]. [c.37]

При расширении круга рассматриваемых веществ отклонения от названной цифры возрастают настолько, что предложенный метод теряет своЮ универсальность. Если произвести разделение этих веществ на группы подобно тому, как это сделано для вязкости (см. статью в настоящем сборнике), то возможности метода Л. П. Филиппова можно значительно расширить. Помимо этого, рассмотрение групп веществ, объединенных на основе тех или иных признаков, позволяет наметить пути к пониманию физической сущности термодинамического подобия. [c.108]

Напомним вкратце, что представляет собой понятие термодинамическое подобие и по каким признакам выделяются термодинамически подобные вещества [23]. [c.19]

На основе теории уравнения состояния реальных веществ можно установить следующее общее условие или критерий термодинамического подобия [24]. [c.22]

Практически признаком термодинамического подобия может быть принадлежность веществ к одному и тому же типу химических соединений и равенство их критических коэффициентов. [c.23]

Естественно, возникает вопрос о способах классификации веществ по этим группам, т. е. о критериях термодинамического подобия. Как показывает анализ, существенное значение имеет форма потенциальной кривой вандерваальсовского взаимодействия молекул данного вещества. Причина этого будет ясна, если учесть, что в уравнение состояния входят только те индивидуальные (т. е. зависящие от природы данного вещества) константы, которые содержатся в аналитическом выражении потенциальной энергии вандерваальсовского взаимодействия двух молекул в зависимости от расстояния между ними. Если бы число этих индивидуальных констант не превышало двух, то они могли бы быть исключены (с помощью двух условий, определяющих критическую точку) из уравнения состояния и последнее могло бы быть приведено к безразмерному выражению, не содержащему никаких констант, зависящих от природы вещества. В этом случае закон соответственных состояний был бы общим законом, т. е. был бы справедлив для всех веществ. В действительности число индивидуальных констант, входящих в выражение для потенциальной энергии вандерваальсовского взаимодействия, больше двух. Поэтому единого приведенного уравнения состояния общего для всех веществ не существует и закон соответственных состояний имеет ограниченное значение, т. е. справедлив только для термодинамически подобных веществ. [c.21]

Два или несколько веществ термодинамически подобны, если кривые потенциальной энергии вандерваальсовского взаимодействия двух молекул в зависимости от расстояния между их центрами геометрически подобны. Это условие имеет самое общее значение, т. е. справедливо при любом числе индивидуальных констант в выражении для потенциальной энергии межмолекулярного взаимодействия. Если учесть, что в это выражение в первом приближении входят три индивидуальные константы, характеризующие природу вещества, то можно установить более частный, но вместе с тем и более практически значимый признак термодинамического подобия, который можно сформулировать следующим образом. [c.21]

Практически признаком термодинамического подобия может быть принадлежность веществ к одному и тому же типу химических соединений и равенство их критических коэффициентов. Однако использование соотношений (1.9) — (1.13) затрудняется тем, что экспериментальные значения Тк для металлов неизвестны (исключение составляют Hg, Na, К, Rb, s). [c.22]

Приведенный график зависимости [х от Г хорошо иллюстрирует значение теории термодинамического подобия для изучения физических свойств вещества. Осуществив, например, опыт с жидким натрием и построив кривую зависимости вязкости натрия от температуры в приведенных координатах, можно по этой кривой без выполнения нового эксперимента вычислить значения вязкости калия или рубидия в аналогичных условиях. [c.23]

Препятствием к универсальному использованию приведенной и многочисленных других формул критериального вида является то обстоятельство, что для многих веществ недостаточно известны значения теплофизических параметров вдоль всей границы жидкость — пар. В связи с этим перспективным приемом обобщения результатов ограниченного по объему эксперимента представляется привлечение правила соответственных состояний, отражающего идею о термодинамическом подобии. При этом для пузырькового кипения в большом объеме достаточно, как указывается в [10], знать молекулярный вес М, р р и JI3 [c.178]

При расчете в системе СИ вт м - град) числовой коэффициент должен быть заменен на 190. Формула обобщает данные для воды, фреонов, аммиака и некоторых других жидкостей при давлениях Р Ркр 0,9 с отклонением от опытных значений а не свыше 30У . Преимущество формул этого типа несколько снижается из-за того, что для детально неисследованного вещества наперед неизвестна степень его термодинамического подобия тем исследованным веществам, свойства которых были заложены в обобщенную формулу. Впрочем, во всех случаях использования обобщенных формул нужно считаться с их меньшей точностью, чем формул, специально полученных для частных случаев. [c.178]

При решении целого ряда технических задач рабочими телами могут быть не широко используемые в технике вещества (водяной пар, углекислый газ, азот и некоторые другие), а вещества, термические свойства которых неизвестны. В этом случае можно воспользоваться для предсказания свойств малоизученных веществ положением о термодинамическом подобии веществ. Если значения индивидуальных константа и Ь подставить в уравнение (9.1), то аолучим уравнение Ван-дер-Ваальса в функции приведенных параметров [c.107]

Применительно к водяному пару необходимо сравнить надёжность определения его термических свойств экспериментальным путем при помощи простой установки, описанной в данной работе, и при помошн методов термодинамического подобия веществ. Для этого для двух экспериментальных точек (одной при давлении 100—150 бар и другой при 300— 400 бар) рассчитать значения приведенных параметров лит (значения критических параметров для водяного пара приведены в табл. 1-1). Далее для этих приведенных параметров по диаграмме z—л (рис. 1-23) определить величину коэффициентов сжимаемости z. Полученные таким образом величины Z сравнить с величинами, рассчитанными по экспериментальным данным и с рассчитанными по табличным данным 1[Л. 6-5]. Для этого требуется вычислить относительную величину отклонений экспериментальных значений 2эксп и значений, полученных по диаграмме 2—я, от табличных [c.180]

Полученные экспериментальные значения удельных объемов необходимо сравнить с величинами, рассчитанными на основании термодинамического подобия веществ. С этой целью для каждой экспериментальной точки надо рассчитать значения приведенных параметров и и -с (критические параметры для азота приведены в табл. 1-1) и по Z — я-диаграмме (рис. 1-23) определить соответствующие величины коэффициента сжимаемости z=pvjRT. Далее нужно вычислить значения удельных объемов Ирасч. соответствующие этим величинам коэффициента сжимае-RT [c.195]

Условием термодинамического подобия веществ в области равновесия жидкость — нар является выполнимость критерия Матиаса Ма или правила прямолинейного диаметра [c.99]

Термодинамическое подобие. 7.2. Параметры подобия в термодинамике. 7.3. Критериальные зависимости для тер.модипамиче-скнх свойств веществ. [c.6]

Выше указывалось, что термическое уравнение состояния является основой для вычисления всех термодинамических свойств веществ. Однако для составления достаточно точного уравнения состояния, как правило, необходимо располагать обширным экспе1риментальным материалом по термическим свойствам. Если опытные р, V, 7-данные отсутствуют (либо имеются в ограниченном количестве), используют метод термодинамического подобия, который является достаточно эффективным средством для предсказания свойств вещества в первом приближении. [c.124]

В качестве примера исгюльзоваиия метода подобия рассмотрим, как могут быть установлены общие зависимости типа (5.19) длл термодинамических свойств вещества. Начнем с рассмотрения приведенного уравнения состояния, выражаемого первой из зависимостей (5.19). [c.403]

Под термодинамическим подобием понимается обычно сходство в характере изменения физических свойств у разных веществ в зависимости от изменения внешних факторов, например температуры или давления. Принципы выбора единой системы выражения для различных физлара-мет ров сформулированы, в частности, в работах Новикова [2], где безразмерные универсальные функции надлежит сравнивать при относительных значениях температуры и давления, а размерные множители представлять в виде комплексов, составленных из критических констант рассматриваемого вещества. Для более подробной разработки такой системы необходимо решить ряд вопросов, в частности, выбор относительных значений температуры и давления, распределение веществ -по группам, имеющим одинаковые безразмерные зависимости, вычисление размерных мно кителей и т. п. [c.101]

Не углубляясь в теорию термодинамического подобия, рассмотрим здесь, имея в виду последующие приложения, два вопроса во-первых, при каких обстоятельствах признаки и закономерности подобия (в отношении термических свойств), установленные применительно к гомогенным телам, могут быть распространены на двухфазные среды и, во-вторых, каковы предпосылки подобного между собой протекания термодинамических процессов с влажными парами различных веществ. Выяснение этих вопросов связано с задачами моделирования двухфазных потоков и определением условий универсальности некоторых характеристик процесса течения влажных пароь сходственных веществ. [c.51]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...