Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Матвеев А.Н. -> "Молекулярная физика. Том 2" -> 101

Молекулярная физика. Том 2 - Матвеев А.Н.

Матвеев А.Н. Молекулярная физика. Том 2 — М.: Высшая школа, 1981. — 400 c.
Скачать (прямая ссылка): molekulyarnayafizikat21981.djvu
Предыдущая << 1 .. 95 96 97 98 99 100 < 101 > 102 103 104 105 106 107 .. 181 >> Следующая

давление остается равным рх. Следовательно, на участке изотермы от В до С
в сосуде одновременно имеются и жидкость, и газ, разделенные границей,
являющейся поверхностью жидкости. Физически однородные части, на которые
распалась система, называются фазами. Таким образом, на участке СВ
система состоит из жидкой и газообразной фаз. В точке В весь объем
заполнен газообразной фазой, при движении от В к С доля объема,
заполненного газообразной фазой, уменьшается, а заполненного жидкой фазой
- увеличивается. В точке С весь объем V[ заполнен жидкой фазой -
произошло полностью превращение газа в жидкость. При дальнейшем
уменьшении объема производится сжатие жидкости. Жидкость оказывает очень
большое сопротивление сжатию, и поэтому при небольшом уменьшении объема
давление увеличивается очень значительно.
Критическое состояние. При повышении температуры участок изотермы,
соответствующий двухфазной системе, уменьшается. Наконец, при критической
температуре Ткр этот участок изотермы превращается в точку. В этой точке
исчезает разница между жидкостью и газом или, иначе говоря, жидкость и
газ имеют одинаковые физические свойства. Такое состояние называется
критическим, а величины Ткр, ркр и VKp называются критическими
температурой, давлением и объемом. Выше критической температуры газ не
может быть превращен в жидкость ни при каком давлении. Выше критического
давления ркр изотерма Ткр разделяет газообразное и жидкое состояния
вещества так, что в точках этой изотермы свойства фаз одинаковы. Поэтому
при пересечении изотермы происходит непрерывный переход из газообразной
фазы в жидкую.
§ 30. Переход из газообразного состояния в жидкое 229
Область двухфазных состояний. Область двухфазных состояний на рис. 66
выделена пунктирной кривой, проходящей через точки С, К, В, А. Таким
образом, переход из газообразного состояния в жйдкое можно совершить как
через область двухфазных состояний, так и минуя ее. Например, переход из
газообразного состояния N в жидкое М можно осуществить либо по пути NBCM,
либо по пути NN'RM'M. Во втором случае в точке R будет совершен переход в
жидкое состояние, минуя двухфазную систему. В этой точке свойства жидкого
и газообразного состояний совпадают. Однако в соседних точках, по разные
стороны от изотермы, эти свойства различны: с одной стороны изотермы
вещество является газом и стремится расшириться, а с другой стороны - оно
жидкость и стремится сохранить свой объем.
66. Изотермы реального газа и жидкости
Ф В критическом состоянии теряется различие между жидким и газообразным
состояниями. Это означает, что вещество не оказывает сопротивления
изменению объема и не'стремится увеличить свай объем. Оно становится как
бы безразличным к своей плотности. В результате этого создаются условия
для возникновения больших флуктуаций плотности.
Равновесие между жидкостью и насыщенным паром является динамическим и
осуществляется путем постоянного обмена веществом между фазами.
230 4. Газы с межмолекулярным взаимодействием и жидкости
Насыщенный пар. В двухфазной системе жидкость и пар находятся в
динамическом равновесии и при данной температуре имеют вполне
определенные плотности и давления. Давление рх называется давлением
насыщенного пара при температуре Тх. Как видно на рис. 67, с увеличением
температуры давление насыщенного пара возрастает. Пар называется
насыщенным потому, что его нельзя "уплотнить" при той же температуре. При
попытке "уплотнения" часть насыщенного пара превращается в жидкость.
Именно этот процесс и происходит в двухфазной системе при изменении ее
объема.
Плотность насыщенного пара. При температуре Тх весь объем V1 заполнен
насыщенным паром, поскольку при малейшем уменьшении этого объема часть
пара переходит в жидкость. Следовательно, плотность насыщенного пара при
этой температуре равна р1Г = M/V1. При температуре Т2 плотность
насыщенного пара равна р2г = М/V2 > рц-
Таким образом, плотность насыщенного пара с увеличением темперазуры
возрастает. Если рассматривается моль молекул газа, то под объемами Vx vi
V2 понимаются молярные объемы, а под М - молярная масса газа. Если же
рассматривается другое количество молекул газа, то под объемами Vt и V2
понимаются объемы газа, а под М - его масса. Аналогичные замечания
справедливы и об объемах жидкостей.
В точке С весь объем У{ заполнен жидкостью. Следовательно, плотность
жидкости при температуре 7\ равна р1ж = M/V\. Непосредственно видно, что
плотность жидкости при температуре 7\ больше плотности насыщенных паров
при той же температуре. Плотность жидкости при температуре Т2 равна р2ж =
М/У2 < р1ж. Это означает, что с увеличением температуры плотность
жидкости уменьшается.
При приближении к критической температуре разность в плотности жидкой и
газообразной фаз уменьшается и в критической точке плотность жидкой фазы
равна плотности газообразной фазы: ркр = М/Укр. Зависимость плотности
жидкости и насыщенного пара от температуры показана на рис. 67.
Предыдущая << 1 .. 95 96 97 98 99 100 < 101 > 102 103 104 105 106 107 .. 181 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed