Rigtige gasser: afvigelser fra den ideelle

click fraud protection

udtrykket "real gas" blandt kemikere og fysikere kaldes sådanne gasser, egenskaber, der er direkte afhængig af deres molekylære interaktion.Selv i specialiserede mapper kan læse, at et mol af disse stoffer under normale forhold og steady state optager et volumen på ca. 22,41108 liter.Dette udsagn er sandt kun i forbindelse med de såkaldte "ideal" gasser til som ifølge den Clapeyron ligningen, ikke handler kræfter gensidig tiltrækning og frastødning af molekylerne, og tager det sidste bind er forsvindende lille.

Selvfølgelig gør disse stoffer ikke eksisterer, så alle disse argumenter og beregninger er rent teoretisk orientering.Men den virkelige gasser, som til en vis grad afviger fra den ideelle, fandt hele tiden.Mellem molekylerne af disse stoffer er altid kræfter gensidige tiltrækning, hvilket betyder, at deres værdi er noget anderledes end den udledte perfekte model.Og alle reelle gasser have varierende grader af afvigelse fra den ideelle.

Men her kan spores helt klar tendens: jo højere kogepunkt af et stof tæt på nul grader Celsius, jo mere forbindelsen er forskellig fra den ideelle model.Ligningen af ​​staten en reel gas, der ejes af den hollandske fysiker Johannes Diederik van der Waals kræfter, blev de trukket tilbage i 1873.I denne formel, der har form (p + n2a / V2) (V - nb) = nRT, indført to meget væsentlige ændringer i forhold til Clapeyron ligningen (PV = nRT), bestemmes eksperimentelt.Den første tager hensyn til de kræfter i molekylær interaktion, som påvirker ikke kun den type gas, men også dens volumen, tæthed og tryk.Den anden ændring er bestemt af molekylvægten af ​​stoffet.

vigtigste rolle disse justeringer blive en højtryks-gas.For eksempel, for nitrogen ved 80 atmosfærer indikator.beregninger vil være forskellig fra den ideelle på omkring fem procent, og med stigende pres for at fire atmosfærer forskel nåede allerede hundrede procent.Heraf følger, at lovgivningen i den ideelle gas model er meget omtrentlige.Tilbagetog fra dem er både kvantitative og kvalitative.De første manifesterer sig i det faktum, at Clapeyron ligning gælder for alle reelle gasser er meget omtrentlige.Retreat er en kvalitativ karakter meget dybere.

Rigtige gasser kan meget vel blive omdannet til en væske, og i fast tilstand om sammenlægning, hvilket ville være umuligt i deres strenge overholdelse af Clapeyron ligningen.Intermolekylære kræfter på sådanne materialer fører til dannelsen af ​​forskellige kemiske forbindelser.Igen, dette er umuligt i det teoretiske ideal gassystemet.De således dannede obligationer kaldes kemisk eller valens.I det tilfælde, hvor den virkelige gas ioniseres, det begynder at dukke Coulomb tiltrækningskræfter, der bestemmer adfærd, for eksempel plasma, hvilket er en kvasi neutral ioniske arter.Dette gælder især i lyset af, at plasmafysik er nu omfattende, hurtig udvikling videnskabelig disciplin, som har en meget bred anvendelse i astrofysik, teorien om radio- bølgesignaler, problemet med kontrolleret nuklear og termonukleare reaktioner.

kemiske bindinger i faste gasser ved deres natur ikke adskiller sig fra de molekylære kræfter.Og de og andre i det lange løb reducere elektrisk vekselvirkning mellem elementære afgifter, som alle er bygget den atomare og molekylære struktur af stof.Men en fuldstændig forståelse af de molekylære og kemiske kræfter gjort muligt kun med fremkomsten af ​​kvantemekanik.

Vi må indrømme, at ikke alle tilstand af stof, der er kompatibel med ligningen af ​​den hollandske fysiker, kan gennemføres i praksis.Det kræver også en faktor deres termodynamiske stabilitet.En af de vigtige betingelser for stoffets stabilitet er således, at trykket i isotermiske ligning skal overholdes nøje tendens til at reducere den samlede krop.Med andre ord, med stigende værdier af V, alle isotermerne af en virkelig gas har været støt faldende.I mellemtiden, i isotermiske plots Van der Waals kræfter under det kritiske niveau på temperaturen observeret klatring områder.Punkterne i disse zoner svarer til den ustabile tilstand af det stof, som i praksis ikke kan realiseres.