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

Реал газнинг назарий ва экспериментал изотермалари. Фазавий ўтишлар.
Ван-дер-Ваальс тенгламаси билан ифодаланадиган реал газ изотермаларини кўриб чиқайлик.
Умумий маҳражга келтириб қуйидагига эга бўламиз:
Ҳароратнинг баъзи бир қийматлари учун Ван-дер-Ваальс назарий изотермалари тўплами
Юқори ҳароратларда бу изотермалар идеал газ изотерма (гипербола)ларидан кам фарқ қилади (гипербол). Нисбатан паст ҳароратларда эса “ўралар” пайдо бўлиб, улар ҳарорат пасайиши билан чуқурлашиб боради.
Ҳарорат ортишида “ўра”даги максимум ва минимумлар яқинлашиб боради ва қандайдир бир ҳароратда 1 та К нуқтага бирлашади. Бу нуқта критик нуқта деб аталади. Бу нуқтага Тк, рк, Vк критик параметрларни тавсифловчи модда ҳолати мос келади.
Экспериментал изотерма
ВС – буғнинг конденсацияланиши. Диаграммадан кўринишича, конденсацияланиш бу ҳароратдаги тўйинган буғ босимига тенг бўлган ўзгармас рн босимида амалга ошади. ВС қисмда модда 2 та – суюқ ва газсимон ҳолатларда бўлади. ВС қисм Ван-дер-Ваальс тенгламасига бўйсунмайди. С нуқтага келганда барча буғлар суюқ ҳолатга ўтади.
СD – суюқ ҳолат. Сиқилганда босим кескин ортади. СD қисм ҳам Ван-дер-Ваальс тенгламаси билан қониқарли даражада ифодаланади.
Экспериментал изотерма 3 та қисмдан таркиб топган. АВ – буғнинг тўйинмаган ҳолатидан тўйинган ҳолатига ўтиши. Бу қисм Ван-дер-Ваальс тенгламаси билан қониқарли даражада ифодаланади.
Агар изотермалар горизонтал қисмлари четки нуқталари орқали қўнғироқсимон чизиқ ўтказсак (расмдаги пунктирланган соҳа), у ҳолда бу эгри чизиқ критик нуқтадан чапда турган критик изотерма билан биргаликда р,V диаграммани 3 та: суюқ I, икки фазали – II ва газсимон – III соҳаларга ажратади.
модданинг критик ҳолати – бу модданинг суюқ ва тўйинган бўғ ҳолати ўртасидаги фарқ йўқоладиган (буғ ўз суюқлиги билан мувозанатда бўладиган) ҳолат. Суюқлик ва тўйинган буғ зичликлари бир хил, сирт таранглик кучлари йўқолади ва ҳоказо. Критик ҳароратдан юқорироқ ҳароратларда модда фақатгина газсимон ҳолатда бўлиши мумкин ва уни ҳар қандай изотермик усулда сиқиш билан суюқ ҳолатга ўтказиб бўлмайди.
Маълум бир зарурий шартларни бажариш орқали Ван-дер-Ваальснинг назарий изотермасининг “ўра”нинг бошланғич қисмларига мос келадиган ҳолатига эришиш мумкин бўлади. Бу ҳолатлар нотурғун метатурғун ҳолатлар – ўта тўйинган буғ ва ўта қизиган суюқлик ҳолатларига мос келади.