Реальные газы. Уравнение Ван дер Ваальса

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]

Рассмотрим относительно простое и правильно (качественно) описывающее поведение реального газа уравнение Ван-дер-Ваальса [c.15]

Несомненный интерес представляет вопрос об уравнении состояния реального газа.Одной из первых известных попыток в этой области была разработка голландским физиком Я. Ван-дер-Ваальсом в 1873 г. уравнения состояния реального газа. Уравнение Ван-дер-Ваальса, полученное на основе главным образом умозрительных качественных заключений, имеет следующий вид [c.177]

Простейшее уравнение состояния для реального газа (уравнение Ван-дер-Ваальса) имеет вид [c.185]

Одно из известных уравнений состояния реальных газов — уравнение Ван-дер-Ваальса — получается на основании следующих рассуждений. [c.10]

Реальные газы. Уравнение Ван дер Ваальса [c.33]

Уравнения состояния реальных газов Уравнение Ван-дер-Ваальса. На практике мы всегда имеем дело с веществами, свойства которых более или менее отступают от свойств идеальных веществ. Такие вещества описываются более сложными уравнениями состояния. [c.16]

Экспериментальная проверка показала, что для некоторых состояний реальных газов уравнение Ван-дер-Ваальса дает неточные результаты. Наиболее точным является в настоящее время уравнение состоя- [c.122]

Коэффициенты уравнения Ван-дер-Ваальса. Уравнение состояния реального газа по Ван-дер-Ваальсу имеет вид [c.206]

Уравнение состояния реальных газов, предложенное Ван-дер-Ваальсом [c.124]

В 1873 г. голландский физик Ван-дер-Ваальс вывел уравнение состояния для реальных газов. Полученное теоретически уравнение хорошо отражает физические особенности газов. Уравнение Ван-дер-Ваальса имеет следующий вид [c.18]

В этом уравнении постоянная а характеризует силы притяжения между молекулами, а постоянная Ъ пропорциональна размеру молекул, т. е. а и Ь характерны для данного вещества. Например, для газа гелия а к Ъ меньше, чем для газа СО 2- Постоянные а и Ь для некоторых наиболее распространенных газов представлены в табл. 1.1. В отличие от уравнения состояния идеального газа уравнение Ван дер Ваальса содержит индивидуальные константы в явном виде, т. е. при расчетах с реальным газом давление и объем идеального газа необходимо корректировать. В следующем разделе мы увидим, каким образом Ван дер Ваальс вывел свое уравнение, а пока мы хотели бы, чтобы такую попытку вывода уравнения Ван дер Ваальса предприняли наши читатели самостоятельно. Потом уже мы перейдем к изучению следующего раздела. [c.29]

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]

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

Это отношение, обозначаемое Кк, называют критическим коэффициентом. Он для всех термодинамически подобных веществ, подчиняющихся уравнению Ван-дер-Ваальса, должен иметь постоянное значение, но опытные данные показывают, что значения Кк для различных реальных газов весьма отличаются от постоянной величины (табл. 4-1). Это лишний раз подтверждает, что уравнение Ван-дер-Ваальса правильно описывает только качественные особенности свойств газообразных реальных тел. [c.46]

Следовательно, под ассоциацией молекул понимается простое механическое объединение двух, трех, четырех и более молекул в одну сложную частицу, которая в некоторых отношениях ведет себя как самостоятельная газовая частица. Совокупность однородных газовых частиц, образующихся в результате ассоциации молекул, можно рассматривать как обычный газ. А любой реальный газ рассматривать как смесь нескольких газов, частицами которых являются одиночные, двойные, тройные и т. д. группы молекул. Эти газы находятся в постоянном взаимодействии друг с другом, и каждый из них достаточно точно следует уравнению Ван-дер-Ваальса. [c.47]

Температура инверсии реальных газов, подчиняющихся уравнению Ван-дер-Ваальса, при р = О в 6,75 раза выше критической температуры. [c.224]

Для реальных газов эмпирически установлено более, 150 термических уравнений состояния. Наиболее простым из них и качественно правильно передающим поведение реальных газов даже при переходе их в жидкость является уравнение Ван-дер-Ваальса [c.28]

Уравнение (1.12) называется уравнением Ван-дер-Ваальса для реального газа. [c.18]

С целью усовершенствования уравнения Ван-дер-Ваальса и повышения его точности были предложены различные поправки. Некоторые из полученных таким путем уравнений оказались весьма точными (в пределах определенной области состояний). Наиболее известны следующие уравнения состояния реального газа [c.18]

Сравнение уравнения Ван-дер-Ваальса с опытными данными показывает, что оно не отличается достаточной точностью и описывает свойства реальных газов, особенно при больших плотностях последних, лишь приближенно. Наличие фазовых превращений не вытекает прямо из уравнения Ван-дер-Ваальса. Об их существовании можно заключить лишь косвенно поскольку это уравнение приводит к выводу, что при температурах, меньших [c.200]

Приведенное уравнение состояния. В уравнение состояния реального газа, в какой бы форме оно ни было взято, всегда входит несколько постоянных величин, характеризующих природу данного вещества. Эти постоянные называют индивидуальными константами в отличие от универсальных констант — постоянной Больцмана к, числа Авогадро Л/д универсальной газовой постоянной которые также содержатся в уравнении состояния. Например, в уравнении Ван-дер-Ваальса индивидуальными константами являются величины ав Ь, универсальной константой — в общее уравнение состояния (5.1) индивидуальные константы входят не непосредственно, а через потенциальную энергию взаимодействия двух молекул и (г), в аналитическое выражение которой они входят. [c.210]

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]

Уравнение Ван-дер-Ваальса является наиболее простым уравнением состояния реального газа. Существует ли связь этого уравнения с наиболее общим уравнением состояния — уравнением в вириальной форме Такая связь существует если для разреженного газа учитывать только второй вириальный коэффициент, то уравнения (4.2) и (4.3) эквивалентны. Для уравнения состояния в вириальной форме (4.2) имеем [c.104]

Геометрический смысл величины В Т) определяется выражением (4.8) второй вириальный коэффициент равен тангенсу угла наклона касательной к изотерме при р О. Согласно рис. 4.1 для реального газа, тангенс отрицателен при Т<.Тъ, равен нулю при Т = Тл и положителен при Г>7 б. Полученное из уравнения Ван-дер-Ваальса выражение для В Т) приводит к таким же результатам [c.104]

Попытка точно описать свойства реальных газов с помощью простого уравнения (1.16) не привела к желаемым результатам. Сравнение значений, рассчитанных по (1.16), с экспериментальными данными показывает их большое расхождение, особенно при больших плотностях газа. Это говорит о том, что уравнение (1.16) только качественно отражает поведение веществ и для точных расчетов не пригодно. Поэтому в настоящее время уравнение Ван-дер-Ваальса не применяется для обработки и обобщения экспериментальных данных. Однако иногда, когда речь идет об анализе некоторых закономерностей поведения реальных газов, это уравнение применяют в силу его простоты для качественной оценки. [c.26]

Уравнение Ван-дер-Ваальса все же не учитывает ряда факторов, и потому для реальных газов, в частности для водяного пара, оно в расчетах обычно не используется. [c.105]

Константа а характеризует силу притяжения молекул и пропорциональна значению потенциальной энергии взаимодействия двух молекул. Константа Ь выражается в единицах объема и характеризует уменьшение свободного объема, в котором движутся молекулы вследствие конечности их размеров. Уравнение Ван дер Ваальса лишь приближенно описывает свойства реальных газов, особенно при больших плотностях газа. [c.11]

При высоких давлениях или температурах, близких к критическим, газы не подчиняются уравнению Менделеева — Клапейрона внутренняя энергия и энтальпия, а следовательно, и теплоемкость зависят не только от температуры, но и от давления. Для реальных газов связь между основными параметрами состояния устанавливается уравнением Ван дер Ваальса, если можно пренебречь энергией ассоциации молекул. В тех случаях, когда энергией ассоциации молекул пренебречь нельзя, связь между р, v и Т можно найти из уравнения (1.19). Однако это уравнение пока не нашло практического применения из-за сложности вычисления вириальных коэффициентов. Поэтому связь между р, v ч Т находят либо из соответствующих таблиц для данного газа, приведенных в теплотехнических справочниках, либо из эмпирических уравнений. [c.30]

Одним из приближенных уравнений состояния реальных газов, которое позволяет качественно установить ряд существенных закономерностей, является уравнение Ван-дер-Ваальса [c.15]

Уравнение Ван-дер-Ваальса не дает достаточного точного совпадения с экспериментальными данными и применимо в ограниченной области состояния. Несмотря на это качественно оно правильно описывает поведение реального газа и позволяет установить ряд существенных закономерностей. В частности, данное уравнение отражает непрерывность газообразного, жидкого и критического состояний вещества. [c.60]

Экспериментальное исследование сжимаемости реальных газов показало отсутствие у изотерм волнообразного участка в отличие от изотерм, построенных по уравнению Ван-дер-Ваальса. [c.55]

Советс1<ие ученые М. П. Вукалович и И. И. Новиков в 1939 г. предложили новое универсальное уравнение состояния реальных газов, качественно отличное от уравнения Ван-дер-Ваальса. При выводе своего уравнения авторы учитывали указанное выше явление силовой ассоциации молекул под влиянием межмолекулярных сил взаимодействия. [c.47]

Первое слагаемое в правой части (6-4) учитывает конечность собственного объема молекул, второе — эффект взаимного притяжения между ними, приводящий к уменьшению давления. Уравнение Ван-дер-Ваальса сыграло революционную роль в теории жидкости и газа, так как с его помощью были качествеппо предсказаны различные закономерности термодинамического поведения реального газа — фазовые переходы, критические явления, эффект Джоуля — Томсона и др. Уравнение Ван-дер-Ваальса послужило основой для создания и развития теории термодинамического подобия. [c.104]

Надежность проектирования различных технических объектов в большой степени связана с точностью расчетов процессов изменения состояния рабочих веществ, которые используются в этих объектах. Качественное проектирование дает существенный экономический эффект за счет снижения затрат топливно-энергетических ресурсов и материалов, а также затрат на создание опытно-промышленных образцов нового оборудования. Различные газообразные рабочие вещества широко используются в народном хозяйстве. В связи с этим создание достаточно точного уравнения состояния реальных газов представляет собой задачу первостепенной важности. Уравнение Ван-дер-Ваальса было опубликовано в 1873 г., теория уравнения обобщала опыт исследований в этой области за предшествующий многолетний период. В последующий период по мере развития техники предпринимались многочисленные попытки усо-веригенствования уравнения Ван-дер-Ваальса, а также построения новых уравнений состояния . В настоящее время наибольшее внимание уделяется созданию так называемых полуэмпирических уравнений состояния. Основой в этом случае является уравнение в вириальной форме (4.2), но вириальные коэффициенты рассматриваются как эмпирические и вычисляются по измеренным термодинамическим свойствам веществ, а не по зависимости Un(x). [c.105]

Геометрическое место точек температур инверсии на р Г-диаграмме дает инверсионную кривую. Так как точки кривой инверсии удовлетворяются уравнением (1.189), то, используя его и уравнение состояния данного рабочего тела, можно построить для него инверсионную кривую. В качестве примера на рис. 1.39 приведена инверсионная кривая для азота. Во всей области, заключенной внутри инверсионной кривой, а > О и, следовательно, в ней при дросселировании азот будет охлаждаться. Вне этой области а < О и поэтому здесь при дросселировании азот будет нагреваться. Таким образом, дросселирование газообразного азота при всех значениях начальной температуры Т< 7], а будет сопровождаться его охлаждением, а при Т > Т т, наоборот, нагреванием. Поскольку для других рабочих тел кривые инверсии имеют аналогичный характер, можно утверждать, что для всех веществ, находящихся в газообразном состоянии, при Т < Т ш дросселирование сопровождается охлаждением, а при Т > 7], — нагреванием вещества. Если для данного рабочего тела справедливо уравнение Ван дер Ваальса, то, как показывают соответствующие расчеты, в точке максимума инверсионной кривой t max = Ртах = 9рк И Гщах = 37 . Кривая инверсии при давлении р = О пересекается с осью температур в двух точках слева — при 7о,1 = 0J5 Тк и справа — при Го,2 = 6,75 Гк. Значения Го г Для реальных газов хорошо согласуются с величиной 6,75 Tg при атмосферном давлении. [c.58]

Простейшим уравнением состояния реального газа с учетом поправок на силы взаимодейстЕия между его молекулами и влияния объема самих молекул является уравнение Ван-дер-Ваальса (1.7) [c.57]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...