Физика тайёрлади: ф м. ф н., доц. Насиров Т. З

физИКА

тайёрлади: ф.-м.ф.н., доц. Насиров Т.З.
Ўзбекистон геология фанлари университети
12-маъруза
Мавзу:
Реал газнинг ҳолат тенгламаси. Ван–дер–Ваальс изотермалари. Ван–дер– Ваальснинг келтирилган тенгламаси. Фазавий ўтиш. Фазавий диаграммалар.
Тошкент - 2021

Режа:

• Реал газнинг ҳолат тенгламаси
• Ван–дер–Ваальс изотермалари
• Ван–дер–Ваальснинг келтирилган тенгламаси
• Фазавий ўтиш. Фазавий диаграммалар.

Ван-дер-Ваальс

ВАН-ДЕР-ВААЛЬС реаль газнинг ҳолат тенгламаси
Нисбатан паст ҳароратдаги сийрак газлар етарлича аниқликда идеал газ қонунларига бўйсунади. Босим ортиши ва ҳарорат кўтарилиши билан газларда идеал газ қонунларидан чекланиш борган сари яққолроқ сезила бошлайди.
Расмда водород ва азот газлари учун Т = const ҳолида pV нинг p га боғлиқлигининг экспериментал эгри чизиқлари тасвирланган. Таққослаш учун идеал газ учун назарий чизиқ ҳам келтирилган. Расмдан кўринадики, босимнинг қандайдир қийматидан бошлаб идеал газдан четлашиш кузатила бошлайди (р ~ 108 Па босимда четлашиш тахминан 100 % ни ташкил қилади).
Бу ҳолни молекуляр кинетик назария изоҳлаб бера олмайди. Кўплаб тенгламалар таклиф қилинган, лекин улар ичида энг яхши натижа бергани бу Ван-дер-Ваальс томонидан таклиф қилинган тенгламадир.
Модда атомлари ва молекулалари – бу ҳаракатланувчи зарядланган зарраларнинг мураккаб тизимлари бўлиб, улар ўртасида электр табиатига эга бўлган тортишиш ва итаришиш кучлари мавжуд бўлади. Бу кучлар табиати қисқа масофаларда намоён бўлади. Молекула диаметрининг 3-4 ўлчамларидаёқ бу кучлар ҳисобга олмаса ҳам бўладиган даражада аҳамиятсиз бўлади. Бундан масофага ортиши билан ташқари итаришиш кучлари тортишиш кучларига нисбатан тезроқ камаяди.
Итаришиш ва тортишиш кучларига тузатмаларни кўриб чиқамиз.
Молекулалар хусусий ҳажмига тузатмалар (итаришиш кучларини ҳисобга олиш). Бир моль идеал газ учун
Vμ газ эгаллаб турган идиш ҳажм, шу билан бирга молекулалар ҳаракатланиши мумкин бўлган фазо ҳажми, чунки идеал газ молекулалари ўз ҳажмига эга бўлмайди. Реал газларда бўлса молекулалар ҳаракатланиши мумкин бўлган ҳажм Vμ га нисбатан b ҳажмга камроқ бўлади.
Битта молекулани ҳисобласак, унинг хусусий ҳажмига нисбатан 4 марта кўпроқ ҳажмда бошқа молекулалар ҳаракатлана олмайди. Бир молдаги барча молекулаларда бу қиймат қуйидагига тенг бўлади

b = 4Vмол NА ,
бу ерда NA – Авогадро сони.
Ички босимнинг моляр ҳажм квадратига тескари пропорционал эканлигини келтириб чиқариш мумкин:
Шундай қилиб реал газ ҳолат тенгламаси a ва b тузатмалардан сўнг қуйидаги кўринишни олади:
Ўзгартириш киритсак