Экспериментальные изотермы

У изотерм Ван-дер-ваальса, соответствующих , существует область, где вещество ведет себя противоестественно (см пунктиром), т.е. увеличение объема сопровождается увеличением давления. Однородного вещества с такими свойствами быть не может. Поэтому приходится заключить, что в этой области вещество становится неоднородным, т.е. расслаивается на две фазы.

По мере уменьшения объема конденсируется все большая часть вещества, причем процесс конденсации происходит при постоянном давлении (р _{н.. к.} ).

При значении объема V₂ процесс конденсации заканчивается и вещество снова становится однородным, но жидким. Дальнейшее уменьшение объема сопровождается быстрым возрастанием давления, причем ход изотермы снова примерно следует изотерме Ван-дер-Ваальса.

Таким образом, уравнение Ван-дер-Ваальса описывает не только газообразное состояние вещества, но охватывает также переход вещества в жидкое состояние и процесс сжатия жидкости.

На горизонтальном участке экспериментальной изотермы равновесие между жидкая и газообразная фазы вещества находятся в равновесии. Газ, находящийся в равновесии со своей жидкостью, называют насыщенным паром. Давление р _{н. к.}, при котором осуществляется равновесии при данной температуре, называется давлением насыщенного пара.

С повышением температуры Т горизонтальный участок изотермы сокращается и стягивается в точке К при критической температуре.

На участке 1-2 и 3-4 вещество в отношении зависимости давления от объема ведет себя нормально. При известных условиях состояния, соответствующие этим участкам, могут быть реализованы. Однако эти состояния не вполне устойчивы. Эти неустойчивые состояния называют метастабильными. Вещество в состоянии 1-2 называют пересыщенным паром, в состоянии 3-4 – перегретой жидкостью.

Дата добавления: 2014-11-07