גזים אמיתיים: חריגות מהאידאל

click fraud protection

טווח

"גז אמיתי" בקרב כימאים ופיסיקאים בשם גזים כגון, המאפיינים שבם הוא תלוי ישירות באינטראקציה המולקולרית שלהם.למרות בכל ספריות מיוחדות יכול לקרוא כי שומה אחד מחומרים אלה בתנאים רגילים ומצב יציב תופס נפח של כ 22.41108 ליטר.הצהרה זו נכונה רק לגבי הגזים שנקרא "אידיאליים" לאשר, על פי משוואת Clapeyron, אינו פועלים כוחות המשיכה והדחייה של המולקולות הדדיות, ולוקחת את הכרך האחרון הוא זניח קטן.כמובן

, חומרים אלה אינם קיימים, ולכן כל טענות וחישובים אלה הם נטייה תיאורטית בלבד.אבל הגזים האמיתיים, שהם במידה מסוימת חורגת מהאידאל, מצאו כל הזמן.בין המולקולות של חומרים אלה הם תמיד כוחות משיכה הדדית, מה שאומר שהערך שלהם הוא שונה במקצת מהמודל המושלם הסיק.ויש את כל הגזים האמיתיים בדרגות שונות של סטייה מהאידאל.ניתן לייחס

אבל כאן מגמה ברורה למדי: נקודת הרתיחה גבוהה יותר של חומר קרוב לאפס מעלות צלזיוס, יותר המתחם שונה מהמודל האידיאלי.המשוואה של מדינה של גז אמיתי, בבעלות ואלס כוחות הפיזיקאי ההולנדי ואן דר יוהנס Diederik, הם נסוגו בשנת 1873.בנוסחא זו, שבה יש את הטופס (עמ '+ n2a / V2) (V - NB) = NRT, הציג שני תיקונים משמעותיים מאוד בהשוואה למשוואת Clapeyron (PV = NRT), לקבוע באופן ניסיוני.הראשון לוקח בחשבון את הכוחות של אינטראקציה מולקולרית, אשר משפיעה לא רק על הסוג של גז, אלא גם הנפח, הצפיפות והלחץ שלה.התיקון השני נקבע על ידי המשקל המולקולרי של החומר.

תפקיד החשוב ביותר התאמות אלה הופכים גז בלחץ גבוה.לדוגמא, לחנקן במחוון 80 אטמוספרות.חישובים יהיו שונים מהאידאל של כחמישה אחוזים, ועם עלייה בלחץ הבדל ארבע אטמוספרות הגיעו כבר מאה אחוזים.מכאן נובע כי החוקים של מודל הגז האידיאלי הוא מאוד מקורבים.נסיגה מהם היא כמותי ואיכותית.באתי לידי הביטוי לראשונה בעובדה שמשוואת Clapeyron מחזיקה לכל גזים האמיתיים הוא מאוד מקורב.נסיגה היא דמות איכותית הרבה יותר עמוקה.גזי

אמיתיים עשויים להיות מומרים לנוזל ו, במצב המוצק של צבירה, שיהיה בלתי אפשרי בהקפדתם למשוואת Clapeyron.כוחות מולקולאריים בחומרים כגון להוביל להיווצרות של תרכובות כימיות שונות.שוב, זה בלתי אפשרי במערכת הגז האידיאלית התיאורטית.אגרות החוב שנוצר-כך נקראים כימי או ערכיות.במקרה שבו הגז האמיתי יינון, הוא מתחיל להופיע כוחות משיכת קולון הקובעים את ההתנהגות של, למשל, פלזמה, שהוא מין יוני ניטראלי מעין.זה נכון במיוחד לאור העובדה שפיזיקת פלזמה היא עכשיו נרחבת, פיתוח דיסציפלינה מדעית, שבה יש יישום רחב מאוד באסטרופיזיקה, התאוריה של אותות רדיו גל, את הבעיה של גרעיני מבוקרות ותגובות תרמו-גרעיניות במהירות.קשרים כימיים

בגזים אמיתיים על ידי הטבע שלהם לא שונים מהכוחות המולקולריים.ואלה ואחרים בטווח הארוך לצמצם את האינטראקציה החשמלית בין חיובים היסודיים, כולם בנו את המבנה האטומי ומולקולרי של חומר.עם זאת, הבנה של הכוחות המולקולריים וכימיים מלאה התאפשרה רק עם הופעתה של מכניקת קוונטים.

אנחנו חייבים להודות שכל לא מדינה של חומר התואם את המשוואה של הפיזיקאי ההולנדי, יכולה להיות מיושמת בפועל.זה דורש גם גורם של היציבות התרמודינמית שלהם.אחד התנאים החשובים ליציבות של החומר הוא כזה שהלחץ במשוואת הבידוד התרמי חייב להיות שנצפה נטייה להפחית את הגוף הכולל בהחלט.במילים אחרות, עם העלייה בערכים של V כל איזותרמות של גז אמיתי כבר יורד בהתמדה.בינתיים, באן דר ואלס כוחות חלקות בידוד התרמית מתחת לרמה הקריטית של טמפרטורה נצפו טיפוס אזורים.הנקודות באזורים אלה מתאימות למדינה לא יציבה של החומר, אשר בפועל לא יכול להתממש.