35. Уравнение Ван-дер-Вальса и его анализ. Экспериментальные изотермы.

Для описания реальных газов необходимо учесть взаимодействие между молекулами и размерами молекул. Для этого учтем, что за счет взаимодействия молекулы испытывают силы притяжения друг к другу, что приводит к уменьшению давления по сравнению с расчетным соответствующая добавка к давлению имеет вид: ,

Где a-первая постоянная Ван-дер-Вальса, характер. взаимодействие.

Для учета размеров молекул предложим, что не весь объем сосуда доступен для их движения. Поправка к объему обозначается b-вторая постоянная Ван-дер-Вальса. С учетом поправок уравнение Ван-дер-Вальса для 1 моль реального газа принимает вид:

, R-газовая постоянная.

Изотерма Ван-дер-Вальса представляет собой график, соотв. Процессы при T=const. Из уравнения Ван-дер-Вальса следует, что этот график является кубической параболой и в осях pV имеет вид

Существует критическая температура при которой область перегибов на графике будет отсутствовать . Т.е. при температуре больше и = критической не возможен переход из газообразного в жидкое состояние. Область перегибов на графике характеризует газовые переходы (испарение, конденсацию), реальные изотермы точек перегиба не имеют и выглядят следующим образом. При этом участок AB изотермы называется переохлажденным газом, CD перегретой жидкостью.

36. Перегретая жидкость и перенасыщенный пар. Внутренняя энергия реального газа.

37.Эффект Джоуля - Томпсона. Сжижение газов.

Эффект Джоуля–Томпсона заключается в том, что при проведении адиабатного процесса с реальным газом происходит изменение его температуры в соотв. с формулой

, где C_V-молярная теплоемкость при постоянном объеме

Эффект Джоуля–Томпсона используется для охлаждения реальных газов при прожимании газа через пористый материал ( мятие газа).

Сжатие газов - перевод их в жидкое состояние – осущ. охлаждением газов ниже темтературы кипения при данном давлении. Уменьшением объема это достигается только в том случае, если температура газа ниже критической. Для сжижения газов с критической температурой выше 223 К производится их сжатие в компрессоре с последующей конденсацией в теплообменнике.

38.Строение жидкостей. Силы поверхностного натяжения. Коэффициент поверхностного натяжения.

Жидкость – агрегатное состояние вещества, при котором оно сохраняет объем, но не сохраняет форму. Обладает свойством текучести. Пове́рхностное натяже́ние — термодинамическая характеристика поверхности раздела двух находящихся в равновесии фаз. Силы поверхностного натяжения рассчитываются по формуле F= 𝛔l, где l – периметр соприкосновения жидкости и твердого тела. Сила поверхностного натяжения направлена так , чтобы сокращать площадь свободной поверхности. Между молекулами жидкости существуют силы натяжения, поэтому молекула на поверхности жидкости стремится притянуться к молекулам, находящимся внутри и в результате поверхность жидкость всегда является натянутой. Для увеличения внешней поверхности жидкости необходимо совершать работу: , -коэффициент поверхностного натяжения. Коэффициент поверхностного натяжения жидкости уменьшается с ростом температуры. Работу изотермического образования 1 м² поверхности называют поверхностным натяжением данной жидкости : , где F-изменение свободной поверхности энергии, S –изменение площади поверхностного слоя.