Cтраница 3
Отличие свойств реальных систем от свойств идеального газа определяется межмолекулярными взаимодействиями, и теория реальных систем направлена именно на оценку обусловленного этими взаимодействиями вклада в термодинамические функции. В задачу теории входит также изучение структурных характеристик системы в их связи с межмолекулярными взаимодействиями. [31]
![]() |
Изобары теплоемкости водяного пара. [32] |
Отступление свойств реальных газов от свойств идеальных газов обнаруживается не только при изучении сжимаемости газов, но также при изучении калорических свойств газов, например их теплоемкостей. [33]
Свойства реального газа отличаются от свойств идеального газа тем сильнее, чем выше давление в системе. Поэтому интегрирование уравнения (12.39) невозможно произвести для широкого интервала изменения давлений. [34]
В целях упрощения математического анализа свойств идеального газа полезно принять его теплоемкости постоянными. Такое допущение применяется ниже как вторая часть определения идеального газа. [35]
В диапазоне измеряемых температур различия свойств реальных и идеальных газов незначительны и учитываются при градуировке термометров. [36]
Итак, мы ознакомились со свойствами идеального газа; получили ряд количественных зависимостей, которые могут быть непосредственно использованы в расчетах, если известны основные физические константы газа. Для отдельных газов, с которыми приходится иметь дело, эти константы хорошо изучены. [37]
Пусть тело А, обладающее свойствами идеального газа, имея начальную температуру ТА, остывает в среде С, температура которой Тс Т1 А. Другая часть внутренней энергии тела А, равная теплоте нагрева этого тела от абсолютного нуля до Тс, остается при нем и не может быть использована в данном процессе. Эта часть энергии заперта в теле А, связана запретом, указанным постулатом Клаузиуса. Поэтому ее называют связанная энергия. [38]
Так как источник работы обладает свойствами идеального газа и так как температура источника в состояних 1 и 0 одинакова и равна То, то внутренняя энергия источника работы в состояниях / и 0 также одинакова и первое слагаемое уравнения ( 5 - 39) равно нулю. Второе слагаемое уравнения ( 5 - 39) представляет собой количество тепла, подведенное к источнику работы в изотермическом процессе при температуре Го. Так как источник работы обладает свойствами идеального газа, то тепло, подведенное в изотермическом процессе, равно работе этого изотермического процесса ( внутренняя энергия остается неизменной. Энтропия источника работы в процессе изотермического расширения увеличивается ( тепло подводится. SoSi, и поэтому второе слагаемое уравнения ( 5 - 39) будет положительно. Численное же значение его будет эквивалентно пл. Последнее слагаемое уравнения ( 5 - 39) будет отрицательно ( VzV), а численное значение его эквивалентно пл. [39]
Смесь идеальных газов обладает всеми свойствами идеального газа. [40]
Свойства реальных газов совпадают со свойствами идеальных газов в пределе, когда давление стремится к нулю и температура не является слишком низкой. В общем случае свойства реальных газов отличаются от свойств идеальных газов. Коэффициент сжимаемости Z, входящий в уравнение (IX.6), показывает отношение объемов реального и идеального газов при одинаковых условиях. [41]
Молекулярно-кинетическая теория газов позволяет успешно объяснить свойства идеального газа на основе минимального числа исходных предположений, а также дает возможность понять причину отклонений свойств реальных газов от идеального поведения. В своей простейшей форме моле-кулярно-кинетическая теория исходит из предположений, что газ состоит из невзаимодействующих молекул, которые могут рассматриваться как точечные массы и находятся в состоянии постоянного движения, прерываемого лишь упругими столкновениями друг с другом и со стенками сосуда. Когда мы хотим распространить эту теорию на реальные газы, приходится учитывать, что молекулы имеют конечный объем и что между ними действуют силы взаимного притяжения. [42]
При р0 любой реальный газ приобретает свойства идеального газа, поэтому изотерма его начинается в той же точке А, что и соответствующая изотерма идеального газа. При низких давлениях, когда объем газа настолько велик, что можно пренебречь влиянием объема самих молекул, действуют только силы взаимного притяжения между молекулами, сжимаемость реального газа по сравнению с идеальным газом увеличивается и изотерма реального газа AN отклоняется вниз. По мере повышения давления второй фактор становится все более существенным, сжимаемость реального газа начинает уменьшаться и изотерма AN отклоняется вверх. Следовательно, изотермы реального газа в pv - р диаграмме имеют минимум. [43]
Причинами отклонения свойств реальных газов от свойств идеального газа являются наличие собственного объема молекул реальных газов и взаимное их притяжение, что не учитывается при выводе законов идеального газа. [44]
В этой главе мы продолжим изучение свойств идеальных газов и закономерностей происходящих в них процессов. [45]