102
Bu tenglamadagi van der Vaals konstantalari a, b gaz holatiga bogʻliq va gaz
zarrachalarining oʻzaro tortilishini hamda ularning
effektiv hajmlarini
xarakterlaydi.
32-rasmda real gazning pV diagrammadagi izotermalari keltirilgan. Gorizontal
urinmasi burilish nuqtasi kabi aniqlanadigan izoterma oʻzgacha ahamiyatga ega.
Bu nuqta kritik nuqta deb ataladi; bu nuqtaga mos kelgan bosim qiymati pc kritik
bosim deb, molyar hajm kritik hajm Vc deb va temperatura T kritik temperatura Tc
deb ataladi. Kritik temperaturadan yuqorida barcha bosimlarda modda gazsimon
holatda boʻladi va izotermalar van der Vaalsa tenglamasiga mos kelib,
ideal gaz
uchun asosiy tenglamaga yaqinlashadi.
Kritik temperaturadan pastda vaziyat ancha murakkab. Agar hajm yetarli darajada
katta boʻlsa (32-rasmdagi shtrixlangan sohadan oʻngda), modda gazsimon holatda
boʻladi va bugʻ deb hisoblanadi. Juda kichik hajmlarda (shtrixlangan sohadan
chapda) gaz suyuqlikga oʻtadi va amalda siqilmas boʻladi. Shtirixlangan soha
suyuqlik-bugʻ aralashmasiga mos kelib, u yerda bugʻ proporsiyasi chapdan oʻnga
ortib boradi. Bu van der Vaals tenglamasining voqyelikdan chetlanishidir: doimiy
temperaturada hajmning oʻzgarishi aralashmadagi bugʻ
proporsiyasi bilan
oʻzgaradi, ammo uning bosimi emas. Shtrix chiziqlar bilan chizilgan chiziqlarning
bir qismi van der Vaals tenglamasiga mos keladi va ular gorizontal chiziqlar bilan
31-rasm. Ideal gaz uchun izotermalar
bilan pV diagrammalar.
32-rasm. Real gazning izotermalar bilan
pV
diagrammasi.
Suyuqlik-bugʻ
aralashmasi diagrammaning boʻyalgan
sohasida mavjud.
103
almashtirilishi kerak. Ular shunday bugʻ bosimiga mos keladiki, bunda bugʻ va
suyuqlik bir biriga nisbatan muvozanatda boʻladi. Suyuqlik va gaz turli solishtirma
ogʻirlikka
egaligi sababli, odatda ular ogʻirlik kuchi ta′sirida bir biridan ajraladi.
Temperatura ortishi bilan bugʻning zichligi ortadi, shu vaqtda esa, suyuqlikning
zichligi kamayadi. Kritik temperaturada bu solishtirma ogʻirliklar
tenglashadi va
shu sababli suyuqlik bilan bugʻni bir biridan farq qilib boʻlmay qoladi, ya′ni ular
toʻliq aralashgan boʻladi. Aralashma kritik temperaturaga yaqinlashganligi sababli,
barokamera chegarasida yorugʻlikning sochilishi oʻta yuqori darajaga erishadi. Bu
holisa kritik opalessensiya deb ataladi, va u zichlikning oʻzgarishidan kelib chiqib,
kritik temperatura yaqinida jiddiy ortadi, chunki siqiluvchanlik katta va zichlik
oʻzgarishining qarshiligi kichik boʻladi. Toʻlqin uzunligi kichik boʻlgan yorugʻlik
sochiladi, bu vaqtda esa toʻlqin uzunligi uzun yorugʻlikning tarqalishi davom etadi.
Kritik temperaturani kuzatish uchun moʻljallangan barokamera bu hodisalarni
bizga namoyish qilish uchun imkon beradi. Barokameraning qobigʻi issiq suv yoki
bugʻ bilan qizdiriladi. Yuqori bosimga chidamli boʻlgan ikkita yassi shisha darcha
vazifasini oʻtaydi va qizdirishda
hamda xuddi shuningdek, sovushda temperatura
kritik temperaturadan T ortganda, barokameradagi moddaning oʻzini tutishini
kuzatishga imkon beradi. Hodisani bevosita barokamerada
kuzatish yoki devorga
proyeksiyalash mumkin. Barokamera oltingugurt geksoxloridi
𝑆𝐹
6
bilan
toʻldiriladi. Xona temperaturasida uning kritik zichligi qiymati (ya′ni kritik
hajmning aksi) suyuqlik va gazlar zichliklarining qiymatlariga deyarli teng.
Qizdirishda sistema kritik nuqta orqali oʻtishi uchun, barokamera yarmigacha xona
temperaturasida suyuq gaz bilan toʻldiriladi.
𝑆𝐹
6
kritik temperaturada quyidagi
termodinamik oʻzgaruvchilarga ega:
Kritik temperatura:
𝑇
𝑐
= 318.7 K
Kritik bosim:
𝑝
𝑐
= 37.6 bar,
Kritik molyar hajm:
𝑉
𝑐
= 200 cm
3
/mol
Do'stlaringiz bilan baham: