Инертные газы - Фастовский В.Г.
Скачать (прямая ссылка):
2=1+ — + — + — + — + . . ., (2.3)
где 2 = рУ/КТ. Коэффициенты В, С,... называются вторым, третьим и т. д. вириальными коэффициентами, которые зависят от температуры и представляются в виде многочленов:
5 = 6о + ^ + ^г + ^- + -^+ . . . (2.4)
* В действительности константы а и Ъ уравнения Ван дер Ваальса зависят от температуры.
44
(аналогично для С, Д ?...). Уравнение (2.3) содержит 25 констант численные значения которых уточняются по мере повышения точности получаемых опытных данных. Для расчетной практики и теоретического анализа особенно важны значения второго вириального коэффициента В (размерность В — см3/мо ль).-
При низких давлениях зависимость р—V—1 реального газа достаточно хорошо описывается уравнением состояния со вторым вириальным коэффициентом:
1 =
рУ
ят
= 1 +
В (Г)
(2.5)
Гелий. В работе Скрипка [28] приведены некоторые исследования по сжимаемости гелия. Свойства гелия рассмотрены в монографии В. Кеезома [29]. Следует указать на работы Манна и Стеварда [30], Строуда и др. [31], а также Гласфорда и
Ю М 60 80 700 по т,°к
Рис. 2.2. Зависимость ВВК гелия от температуры (10—120° К).
Шмидта [32]; в последней приведен обширный материал о термических и калорических свойствах гелия в интервалах температур 4,2—20° К и давлений 100—1300 атм.
Таблица 2.7
Коэффициенты сжимаемости 1 гелия
2 при температуре, °С
Р, атм 0 50 100 200 400 600
10 50 100 200 300 1,0005 1,0050 1,0255 1,0498 1,0954 1,1456 1,0004 1,0043 0,0212 1,0415 1,0801 1,1231 1,0004 1,0037 1,0179 1,0354 1,0686 1,0999 1,0003 1,0028 1,0139 1,0277 1,0540 1,0772 1,0002 1,0018 1,0090 1,0178 1,0350 1,0516 1,0001 1,0013 1,0065 0,0129 1,0255 1,0378
45
9
На рис. 2.2 и 2.3 показана зависимость второго вириального коэффициента (ВВК) гелия от температуры [28]. В табл 2 7 даны коэффициенты сжимаемости 2 гелия (0—600° С, 1 —
В^/моль
-2 0
2 4-
<
—
Г 11 1 го 2 г \ ^ 2 в гь ? т,°к
Рис. 2.3. Зависимость ВВК гелия от температуоы П5— 30° К).
Таблица 2.8 Степень сжимаемости р гелия при низких температурах
Р, ашм
р при температуре, "С
—252.8
—208,0
— 183,0
-150,0
— 100
-50
0 1
10
50 100 200
0,0745 0,0745 0,0744 0,0891 0,1206
0,2384 0,2389 0,2428 0,2621 0,2880
0,3299 0,3305 0,3348 0,3547 0,3816
0,4506 0,4512 0,4558 0,4768 0,5042
0,6336 0,6342 0,6390 0,6606 0,6884
0,8165 0,8171 0,8219 0,8434 0,8707
0,9995
1,0000
1,0047,
1,0257
1,0523
1,1036
Степень сжимаемости р иеоиа Таблица 2.9
р при температуре, "С
р, ашм -207,9 — 100 0 + 100
1 10 50 100 150 200 0,2380 0,2299 0,197 0,186 0,6340 0,6365 0,649 0,666 1,0000 1,0043 1,023 1,048 1,074 1,101 1,3659 1,3708 1,393 1,420 1,449 1,777
46
300 атм), а в табл. 2.8 — степени сжимаемости р гелия при низких температурах.
Неон. Из работ по сжимаемости неона отметим исследо-«ие Михельса и др. [33], Сэлливана и Зоннтага [34]. На
-80 -ВО -4-0 -20
0
1~!~0 То То Ш 120 Т,'К Рис. 2.4. Зависимость ВВК иеона от температуры.
рис. 2.4 показана зависимость ВВК от температуры; в табл. 2.9 и 2.10 приведены степени и коэффициенты сжимаемости, а также удельные объемы неона. Кривые рис. 2.5 характеризуют
2
и
V 1,9
0,5
4*1_и_I_I_I_I
6 8 10 50 100 р,атм
Рис. 2.5. Сжимаемость неона.
сжимаемость неона. Новые данные р—V—Т для неона в области температур 27—70° К получил Гибсон [35].
47
Таблиц* 2.10 Коэффициенты сжимаемости 2 и удельные объемы V неона [32]
302,5444 201,1379 149,0674 118,1366 97,2274 81,6516 69,2561 58,9992 50,3235 42,9013 36,5347 31,0483 26,3430 22,3139 18,8712 15,9367 13,4429 11,3265 9,5353 8,0208 6,7438
301,6140 216,3159 166,1444 133,0937 109,3310 91,0234 76,4044 64,3973 54,3665 45,9233 38,7807 32,7298 27,6038 23,2603 19,5856 16,4790 13,8561 11,6434 9,7805 8,2123
Р, атм г V, см'/г р, атм V, см' /г
Т — 70° К Т = 100° к
1,27578 1,01210-0,89524 0,84686 0,83197 0,83404 0,84448 0,85879 0,87444 0,88991 0,90468 0,91780 0,92960 0,93999 0,94900 0,95672 0,96338 0,96899 0,97382 0,97787 0,94149
Т = 80° К
1,25022
1,07020
0,98122
0,93837
0,92026
0,91471
0,91667
0,92244
0,92977
0,93768
0,94540
0,95262
0,95924
0,96505
0,97018
0,97460
0,97840
0,98160
0,98446
0,98692
1,20013 1,43210 1,70923 2,04019 2,43535 2,90712 3,47034 4,14271 4,94538 5,90360 7,04750 8,41304 10,0432 11,9892 14,3123 17,0856 20,3962 24,3483 29,0661 34,6982 41,4215
1,34825 1,60921 1,92095 2,29324 2,73780 3,26861 3,90240 4,65912 5,56261 6,64133 7,92927 9,46698 11,3029 13,4949 16,1120 19,2367 22,9674 27,4215 32,7395 39,0888
304,2405 232,6842 184,1213 148,9023 122,0946 100,9979 84,0062 70,1102 58,6309 49,0917 41,1338 34,4771 28,9013 24,2283 20,3086 17,0217 14,2673 11,9583 10,0211 8,3973
304,7889 239,0719 191,4889 155,5557 127,5737 105,2952 87,2889 72,5757 60,4697 50,4512 42,1355 35,2140 29,4441 24,6269 20,6036 17,2411 14,4303 12,0791 10,1135
1,24211 1,13411 1,07144 1,03457 1,01290 1,00047 0,99363 0,99020 0,98879 0,98859 0,98911 0,98995 0,99091 0,99192 0,99282 0,99365 0,99451 0,99536 0,99601 0,99661
