Reálne plyny: odchýlky od ideálnej

click fraud protection

Pojem "reálny plyn" medzi chemikmi a fyziky s názvom takých plynov, vlastnosti, ktorá je priamo závislá na ich molekulovej interakcie.Aj keď v akýchkoľvek špecializovaných adresároch môžete prečítať ten jeden krtko týchto látok za normálnych podmienok a ustálený stav zaberá objem približne 22,41108 litrov.Toto tvrdenie je pravdivé len pokiaľ ide o tzv "ideálny" plyny, pre ktoré, podľa Clapeyronovej rovnicou, nepôsobí sily vzájomnej príťažlivosti a odpudzovanie molekúl, a vezme posledné zväzok je zanedbateľne malé.

Samozrejme, že tieto látky neexistujú, takže všetky tieto argumenty a výpočty sú čisto teoretické orientácia.Ale reálne plyny, ktoré sú do istej miery odchyľuje od ideálu, našiel po celú dobu.Medzi molekuly týchto látok je vždy sily vzájomnej príťažlivosti, čo znamená, že ich hodnota sa trochu líši od dedukované dokonalý vzor.A všetky reálne plyny majú rôzny stupeň odchýlky od ideálu.

Ale aj tu možno vysledovať úplne jasný trend: čím vyššia je teplota varu látky v blízkosti nula stupňov Celzia, tým viac je zlúčenina sa líši od ideálny model.Rovnica stavu reálneho plynu, vlastnený holandský fyzik Johannes Diederik van der Waalsove sily, boli v roku 1873 stiahnutá.V tomto vzorci, ktorý má tvar (str + N2a / v2) (V - nb) = NRT, predstavil dve veľmi podstatné zmeny v porovnaní s Clapeyronovej rovnicou (PV = NRT), určí experimentálne.Prvý z nich zohľadňuje sily molekulárnej interakcie, ktorá má vplyv nielen typ plynu, ale aj svoj objem, hustotu a tlak.Druhá zmena je daná molekulovou hmotnosťou látky.

Najdôležitejšiu úlohu tieto úpravy stávajú vysoko stlačený plyn.Napríklad pre dusíka pri ukazovateľ 80 atmosfér.Výpočty sa bude líšiť od ideálu asi piatich percent, a so zvyšujúcim sa tlakom, aby štyri atmosfér rozdielu už dosiahol sto percent.Z toho vyplýva, že zákony ideálneho modelu plynu je veľmi približné.Retreat z nich je ako kvantitatívne a kvalitatívne.Prvá sa prejavuje v tom, že Clapeyronovej rovnica platí pre všetky reálnych plynov je veľmi približné.Retreat je kvalitatívny charakter oveľa hlbší.

Skutočné plyny môžu byť tiež prevedené do kvapaliny, a, v pevnom skupenstve, čo by bolo pri ich presnom dodržaní Clapeyronovej rovnicou nemožné.Medzimolekulárne sily na tieto materiály vedú k tvorbe rôznych chemických zlúčenín.Opäť platí, že to nie je možné v teoretickej ideálneho plynového systému.Takto vytvorené väzby sa nazývajú chemické alebo valencie.V prípade, keď je reálny plyn ionizovaného, ​​že sa začínajú objavovať Coulomb príťažlivé sily, ktoré určujú správanie, ako je napríklad, plazma, ktoré je kvázi neutrálny druhy iónov.To platí najmä s ohľadom na skutočnosť, že fyzika plazmy je teraz rozsiahla, rýchlo sa rozvíjajúce vedný odbor, ktorý má veľmi široké uplatnenie v astrofyzike, teória rádiových vĺn signálov, problém riadenej jadrovej a termonukleárnej reakcie.

chemických väzieb v reálnych plynov zo svojej povahy sa nelíši od molekulárnych síl.A tí, a iní v dlhodobom horizonte znížiť elektrický interakciu medzi elementárnymi poplatkov, z ktorých všetky postavené atómovej a molekulárnu štruktúru hmoty.Avšak, úplné pochopenie molekulárnej a chemických síl možné len so vznikom kvantovej mechaniky.

Musíme si priznať, že nie každý stav hmoty, ktorý je kompatibilný s rovnicou holandského fyzika, môžu byť realizované v praxi.To si vyžaduje aj faktor ich termodynamickú stabilitou.Jednou z dôležitých podmienok pre stabilitu tejto látky je také, že tlak v izotermickej rovnice musí byť presne dodržané tendenciu znižovania celkovej teleso.Inými slovami, so zvyšujúcou sa hodnoty zo skupín V všetky izoterm skutočného plynu boli stále klesá.Medzitým, v izotermické parcelách Van der Waalsove sily pod kritickú úroveň teploty pozorovanej lezenie oblasti.Body v týchto zónach zodpovedajú nestabilný stav látky, čo v praxi nie je možné realizovať.