Изотермы Ван-дер-Ваальса

Запишем уравнение Ван-дер-ваальса . Умножив правую и левые части уравнения на , получим .

Раскроем скобки .

Перепишем это уравнение в виде (1).

Это уравнение при фиксированных значениях р и Т имеет 3 решения. Причем в зависимости от значений р и Т либо все решения вещественные, либо 1 решение вещественное и 2 мнимых.

На рисунке . При низких температурах фиксированному давлению отвечают 3 объема , и . Это свидетельствует о том, что при таких температурах коэффициенты в уравнении (1) таковы, что оно имеет 3 вещественных решения ().С повышением температуры разность между вещественными решениями уменьшается (см ). Начиная с некоторой температуры (это своя температура для каждого газа) при любом давлении вещественным оказывается только одно решение. Эта температура называется критической.

Если, используя уравнение Ван-дер-ваальса, в координатах р, (давление, молярный объем) при заданных температурах построить график зависимости для 1 моля реального газа, то мы получим набор графических зависимостей.

При повышении температуры объемы , и все больше сближаются и при критической температуре сливаются в одну точку, называемую критической точкой. Эта точка является точкой перегиба для критической изотермы.

Покажем критическую температуру и критическое давление для различных газов:

	Т КР, ^0С	Р КР, атм
Н2О
СО2		72,8
О2	-118
Н2	-240	12,8
Не	-268	2,3

При высоких температурах изотермы реального газа будут несколько отличаться от изотермы реального газа, оставаясь монотонно спадающей кривой.

Дата добавления: 2014-11-07