Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса. Изотермы Ван-дер-Ваальса. Внутренняя энергия реального газа

Реальный газ — газ, который не описывается уравнением состояния идеального газа Клапейрона — Менделеева.

Состояние реального газа часто на практике описывается обобщённым уравнением Менделеева — Клапейрона:

где p — давление; V - объем T — температура; Z_r = Z_r (p,T) — коэффициент сжимаемости газа; m - масса; М —молярная масса; R — газовая постоянная.

Уравнение состояния газа Ван-дер-Ваальса — уравнение, связывающее основные термодинамические величины в модели газа Ван-дер-Ваальса

Для одного моля газа Ван-дер-Ваальса оно имеет вид:

где

· — давление,

· — молярный объём,

· — абсолютная температура,

· — универсальная газовая постоянная.

Уравнение Ван–дер–Ваальса после несложных преобразований можно представить в виде уравнения третьей степени относительно объёма:

Участки 1–2 (соответствует жидкому состоянию) и 6–7 (соответствует газообразному состоянию) на обеих изотермах качественно совпадают.
Состояния, отвечающие на кривой точкам 3–4–5, не могут существовать, т.к. они соответствуют факту, что с ростом давления растет и объём, что невозможно. Состояния с такими необычными свойствами должно быть абсолютно неустойчивым и в действительности не наблюдаются. Состояния, соответствующие участком кривой 2–3 и 5–6, должны существовать, т.к. они являются продолжениями участков 1–2 и 6–7. Состояние 2–3 называют перегретой жидкостью (не совсем удачный термин), а состояние 6–5 – перенасыщенным (переохлажденным) паром.

Внутренняя энергия реального газа

Дата добавления: 2015-04-24