§ 6. Нақты газдар

Бір киломоль үшін берілгеп нақты газ күйінің теңдеуі (Ван-дер-Ваальс теңдеуі) төмендегідей:

мұндағы V₀ — бір киломоль газдың көлемі, а жэне b — тұрақты, әр түрлі газдар үшін әрқилы болады, р — қысым, Т — абсолют температура жэне R — газ тұрақтысы. Ван-дер-Ваальстың газдың кез келген М массасына қатысты теңдеуінің түрі төмендегіше:

мұндағы V — барлық газдың көлемі, μ – бір кмольдің массасы.

Бұл теңдеудегі —молекулалардың өз ара күшімен қамтамасыз етілген қысым, және —молекулалардың меншікті көлемімен байланысты болатын көлем.

Берілген газдың а және b тұрақтылары, оның Т_к кризистік температурасымен, р_к кризистік қысымымен және V_K кризистік көлемімен мынадай қатынастар арқылы байланысады:

Бұл теңдеуді а және b тұрақтыларға қатысты шешуге болады:

Егер келтірілген шамаларды енгізсек,

онда Ван-дер-Ваальстың теңдеулерінің түрі мынадай бо­лады (бір киломоль үшін):

.

§ 7. Қаныққан булар және сұйықтар

Абсолют ылғалдық деп, ауадағы су буларының парциаль қысымын айтады. Салыстырмалы ылғалдық w деп абсолют ылғалдықтың берілген температурада, кеңістікті қанықтырушы су буының парциаль кысымына қатынасын айтады.

Меншікті булану жылуы (кебу) r деп, температура тұрақты болғанда, сұйыктың бірлік массасын буға айналдыру үшін қажет болатын жылу мөлшерін айтады.

Кебудің молекулалық жылуы r₀ , мынаған тең: r₀=µr,

мұндағы µ— бір киломольдің массасы.

Қаныққан бу қысымының р_қ температураға тәуелділігі Клаузиус — Клапейрон теңдеуімен көрсетілген

мүндағы V₆ --будың бір киломолінің көлемі, V_с -— сұйықтың бір киломолінің көлемі.

Қыздыру уақытындағы сұйық көлемінің салыстырмалы өзгерісі мынадай формуламен анықталады: мұндағы β — сығылу коэффициенті.

Қысым өзгерген кездегі сұйық көлемінің салыстырмалы өзгерісі

мұндағы k — сығылу коэффициенті.

Беттік керілудің коэффициенті α сан мәні жағынан сұйықтың беттік пленкасының шеттік бірлік ұзындығына түсірген күшіне тең болады, яғни

Пленканың ауданын ΔS-ке өзгерткенде, төмендегі жұмыс істелінеді:

Сұйық бетінің қисықтығының әсерінен болған қосымша қысым Лаплас формуласымен анықталынады

мұндағы R₁ және R₂ – сұйықтың бетінің өз ара перпен­дикуляр екі қимасының қисықтық радиустары. Егер қисықтық центр сұйықтың ішінде жатса (дөңес мениск), радиусын оң деп есептейді, ал егеp қисықтық центр сұйықтан тысқары жатса (ойыс мениск), радиусын теріс деп есептейді.

Капилляр түтіктегі сұйықтың көтерілу биіктігі мына­дай:

мұндағы r — түтіктің радиусы, ρ — сұйықтың тығыздығы және θ — жиектік бұрыш. Толық жұғу болғанда θ = 0, жұқпайтын болғанда θ = π.

Сұйықтың жазық бетіндегі р₀ қысымымен салыстырғанда, сұйықтың ойыс бетіндегі қаныққан будың р₁ қысымы кіші болады, ал сұйықтың дөңес бетіндегі — үлкен болады. Қосымша қысым мынаған тең:

мұндағы ρ — сұйықтың тығыздығы, ρ₀ — сұйықтың қаныққан буларының тығыздығы және R — сұйық бетінің қисықтық радиусы.

Ерітіндінің р осмостық қысымының Т абсолют температурасымен байланысы Вант-Гофф формуласымен берілген р= CRT.

Мұнда R — газ тұрақтысы, ал -ерітіндінің бірлік көлеміндегі ерітілген заттың киломолінің саны (ерітіндінің молярлық концентрациясы).

Заттың молекулалары диссоциацияланбаған ерітінділер үшін

мұндағы N₀ —Авогадро саны, ал N — бірлік көлемдегі ерітілген заттың молекулалар саны.

Диссоциация болған уақытта бірлік көлемдегі бөлшектердің саны көп болады, бұл осмостық қысымды арттырады.

Ерітіндінің үстінде қаныққан будың қысымы таза еріткіштің үстіндегіге қарағанда аз болады. Ерітіндінің мейлінше аз концентрациясында ерітіндінің үстіндегі каныққан будың қысымының салыстырмалы кемуі Рауль заңымен анықталады

мұндағы р₀ — таза еріткіштің үстіндегі қаныққан будың қысымы, р — ерітіндінің үстіндегі қаныққан будың қысымы, z' — ерітілген заттың киломолінің саны, ал z — сұйықтың киломолінің саны.