1. Молекулалардың меншікті көлемін ескеру
Бір
моль идеал газ үшін жазылған
Менделеев-Клапейрон теңдеуіндегі –
қозғалыстағы молекулаға берілген ыдыс
көлемі. Нақты газ үшін осы көлемнің
кейбір
бөлігін молекулалардың өздері алады.
Сондықтан нақты газ молекулаларына шын
мәнінде берілген көлем
–дан
кем және
–ға
тең. Сонда
Теориялық есептеулерге сәйкес бір моль газ молекулаларының өздері алып жатқан көлемі жуықтап алғанда сол молекулалардың төрт еселенген меншікті көлеміне тең:
2. Молекулалардың өзара тартылуын ескеру
Менделеев-Клапейрон
теңдеуіндегі ыдыс қабырғаларының газға
келтірілген
қысымы сыртқы қысым болып табылады.
Нақты газ молекулаларының өзара тартылу
күштерінің әсері газдың қосымша сығылуына
әкеледі, яғни қосымша
ішкі қысымды туғызады. Сондықтан реал
газдың шын мәніндегі қысымы
–дан
жоғары және
–ға
тең. Сонда
~
,
ал газдың
тығыздығы
көлемге кері пропорционал, сондықтан
Олай болса бір моль газ үшін Ван-дер-Ваальс теңдеуі:
(7.1)
Газдың
кез келген
массасы үшін Ван-дер-Ваальс теңдеуі:
(7.2)
Теңдеудегі
және
-
әр газ үшін тұрақты шамалар. Оларды
тәжірибе жүзінде анықтауға болады.
Ван-дер-Ваальс изотермалары.
В
ан-дер-Ваальс
теңдеуін
–ға қатысты жазайықта оның
-координатадағы
графиктерін әр түрлі температура үшін
тұрғызайық.
Эндрюс тәжірибесі
Ван-дер-Ваальс изотермалары тәртібінің физикалық мағынасын анықтау үшін ағылшын химигі Эндрюстің 1869ж. қойған тәжірибесінің нәтижелерін пайдаланған жөн. Эндрюс көмірқышқыл газдың изотермаларын зерттеген.
Тәжірибелік изотермалардың горизонталь аймақтары тұрақты қысымда өтетін газдың сұйық күйге айналу кезеңіне сәйкес келеді. Басқаша айтқанда, осы аймақта екі фаза - сұйық және газ - бірдей тіршілік етеді.
Өз сұйығымен динамикалық тепе-теңдікте болатын бу қаныққан бу деп аталады.
Қаныққан бу қысымы көлемге тәуелсіз. Қаныққан бу қысымының температураға тәуелділігі төмендегі суретте көрсетілген
Ауадағы су буының мөлшері ауаның ылғалдылығы деп аталады.
Ауаның абсолют ылғалдылығы дегеніміз ауа құрамындағы су буының парциал қысымы.
Берілген
температурада ауа құрамындағы су буының
парциал қысымының, сол температурадағы
қаныққан будың
қысымына,
пайызбен өрнектеліп алынған қатынасы,
ауаның салыстырмалы ылғалдылығы деп
аталады:
Кризистік параметрлер
Берілген
газ үшін кейбір
температурадан жоғары температурадағы
газды сығу арқылы сұйыққа айналдыру
мүмкін емес. Сол температураны кризистік
температура деп атайды. Сонда бу дегеніміз
кризистік температурадан төмен
температурадағы газ.
Кризистік
температурадағы нақты газдың
изотермасындағы К иілу нүктесіне сәйкес
келетін көлеммен қысымды
кризистік көлем және
кризистік қысым деп атайды.
Газдың кризистік параметрлері және түзетулерімен байланысқан:
,
,
.
Нақты газдың ішкі энергиясы. Джоуль-Томсон эффектісі
Нақты газдың ішкі энергиясы оны құрайтын молекулалар қозғалысының кинетикалық энергиясымен олардың өзара әсерлесуінің потенциалдық энергиясының қосындысы болып табылады:
Молекулалардың
өзара әсерлесуінің
потенциалдық энергиясы
олардың
арақашықтығына тәуелді, сондықтан
көлемге
тәуелді болуға тиісті. Сыртқы ортаменен
энергияның алмасуы болмаса, көлемі
өзгергенде газдың ішкі энергия
тұрақты болып қалады. Олай болса
яғни, нақты газдың көлемі өзгергенде потенциалдық энергияның өзгерісі салдарынан молекулалар қозғалысының кинетикалық энергиясыда өзгереді.
теңдігі
нақты газ үшінде орындалады, себебі
оның молекулалар қозғалысының кинетикалық
энергиясымен ғана анықталады. Сонда
Сыртқы денелермен жұмыс атқарылмаса және олармен жылу алмасуы болмаса, көлемі өзгергенде нақты газдың температурасыда өзгереді.
Тек нақты газдарда болатын бұл құбылысты Джоуль-Томсон эффектісі дейді. Егер ұлғаю кезінде газдың температурасы төмендесе, Джоуль-Томсон эффектісін оң дейді, ал егер газдың температурасы жоғарласа – теріс дейді.
Ток тығыздығы. Электр өткізгіштік.