73.Внутренняя энергия реального газа.

Внутренняя энергия реального газа складывается из кинетической энергии теплового движения молекул и потенциальной энергии межмолекулярного вза имодействия. Е_к одного моля газа равняется TC_V. Потенциальная энергия обусловлена силами при тяжения между молекулами. Наличие сил притяже ния приводит к появлению внутреннего давления на газ Р=a/V²_m, a работа, которая затрачивается на преодоление сил притяжения действующих между молекулами газа идет на увеличение потенциаль ной энергии.δEп=a/V²_m*dV_m=-a/V_m, U=C_VT-a/V_m –внутренняя энергия. Если газ расширяется без теплообмена и не совершает работы –расши рение газа в вакууме-то на основании 1 начала термодинамики δQ=(U₂-U₁)+δAU₂=U₁ Равенство справедливо для реального газа. Для идеального газа U₁=U₂ означает равенство температур При адиабатном расширении идеального газа в ваку уме температура постоянна. Для реального газа U₁=U₂ для одного моля газа. C_VT₁-a/V₁=C_VT₂-a/V₂ т.к. V₂>V₁ то Т₁>T₂ т.е. реальный газ при адиабатном расширении в вакууме охлаждается.

74 Жидкости и их описание. Молекулярное внутреннее давление и поверхностная энергия.

Жидкости. Радиус молекулярного действия – это расстояние (10^-9м), при котором можно прене бречь силами притяжения между молекулами жидкости. Сфера радиусом R-сфера молекуля рного действия. Силы действующие на молекулу находящуюся внутри сферы молекулярного рад иуса R направлены в разные стороны , и в сред нем скомпенсированы. Поэтому результирующая сила равна нулю. Для молекулы находящейся на поверхности сфера лишь частично находится внутри жидкости. В данном случае равнодействую щая сил R, приложенная к каждой молекуле по верхностного слоя не равна нулю и направлена внутрь жидкости . Т.о. результирующие силы всех молекул поверхностного слоя оказывают на жид кость давление, называемое молекулярным или внутренним. Поверхностная энергия. Для переме щения молекулы из глубины жидкости в поверхно стный слой надо затратить работу - эта работа совершается за счет кинетической энергии моле кул и идет на увеличение ее потенциальной энер гии, поэтому молекулы поверхностного слоя об ладают большей потенциальной энергией, чем молекулы внутри жидкости. Эта дополнительная энергия, которой обладают молекулы поверхно стного слоя называется поверхностной энергией. Т.к. равновесное состояние системы характери зуется минимумом потенциальной энергии, то жидкость при отсутствии внешних сил будет за нимать такую форму, чтобы при заданном объеме иметь минимальную поверхность.

75 Поверхностное натяжение жидкости. Поверхностно активные вещества.

Т.к. поверхностная энергия пропорциональна пове рхности слоя ΔS; ΔE=δΔS , где δ-поверхностное на тяжение. Т.к. жидкость при заданном объеме должна иметь наименьшую площадь поверхности то жидкость ее сокращает. В этом случае повер хностный слой – растянутая пленка, которая дей ствует как натянутая. Рассмотрим поверхность жид кости ограниченную замкнутым контуром. Под дей ствием сил поверхностного натяжения (сил направ ленных по касательной к поверхности и перпен дикулярных участку контура на который они дей ствуют и стремятся сократить поверхность), расс матриваемый контур переместится в положение штриховки. Силы, действующие со стороны вы деленного участка на граничащие с ним участки, совершают работу dA=fΔхΔl, f- сила поверхност ного натяжения действующая на 1м² контура по верхности жидкости. Работа совершается за счет уменьшения поверхностной энергии жидкости. dA=dE δ=f . Единицы поверхностного натяжения [Н/м] или [Дж/м²]. Поверхностное натяжение жид кости существенно зависит от наличия примеси в жидкости. Вещества влияющие на поверхностное натяжение – поверхностно активные вещества.

76 Смачивание. Краевой угол. Смачивание и несмачивание.

Явление искривления свободной поверхности жид кости при соприкосновении жидкости с поверхно стью твердого тела. Смачивание зависит от характе ра сил действующих между молекулами соприка сающихся поверхностных слоев тел.Краевой угол. Краевой угол Ө - угол между касательными к повер хности жидкости и поверхностью твердого тела. Кап ля воды растекается на стекле, а ртуть не растека ется. Жидкость смачивающая твердое тело имеет острый краевой угол 0<Ө<π/2. Силы взаимодейств ия между молекулами жидкости и твердого тела здесь больше чем между молекулами жидкости. Если π./2<Ө<π – жидкость не смачивает твердое тело, т.е. жидкость стремится уменьшить поверх ность соприкосновения с твердым телом.Сма чивание и несмачивание понятия относительные.