Отметим, что в модели идеального газа т. Н. Места нет!
(dp/dT)V=R/v и при Т=0 не равно 0
Уравнение К.-М. при низких температурах не применимо (даже если вещество и удается сохранить в газовом состоянии).
Используется квантово-механическое уравнение состояния вырожденного газа
РЕАЛЬНЫЕ ГАЗЫ (*)
ВОДЯНОЙ ПАР
ТД-СВОЙСТВА РЕАЛЬНЫХ ГАЗОВ
РV-ДИАГРАММА
РЕАЛЬНЫЕ ГАЗЫ (*)
РЕАЛЬНЫЕ ГАЗЫ (*)
ВОДЯНОЙ ПАР
ТД-СВОЙСТВА РЕАЛЬНЫХ ГАЗОВ
РV-ДИАГРАММА
РЕАЛЬНЫЕ ГАЗЫ (*)
Твердые тела
Жидкости
Газы
Опыт Эндрюса: **
П
ары
(газы, которые можно изотермически сжав
превратить в жидкость)
Сжижение углекислого газа (pv - диаграмма)
Изменение ее с увеличением Т.
Пограничная кривая.
Точка k на линии насыщения (изотерме !), в которой исчезает различие между жидкой и газовой фазами, называется критической.
Критические параметры.
Вода: 374,150 С и 22, 129 Мпа.
СО2: 31,040 С и 7,412 Мпа.
При сверхкритических Т газ не может быть сжижен путем изотермического сжатия.
Введем некоторые определения.
Гомогенная система: физические свойства одинаковы во всем объеме (или меняются непрерывно).
Гетерогенная система - система из 2-х (или нескольких) различных ГоС.
ГоС составляющие ГеС называется фазами (т.е. фаза - это часть ГеС).
Фазы в ГеС отделены друг от друга поверхностью раздела (границей), при переходе через которую, физические свойства меняются скачком.
Фазовые переходы - это переход вещества (превращение вещества) из одной фазы в другую.
Бывают фазовые переходы 1-го рода и 2-го.
Мы будем рассматривать только 1-го рода: им соответствуют переходы между тремя агрегатными состояниями т.т - ж – г.
Бывают такие ф.п.: сублимация, плавление, парообразование, конденсация.
Бывают: точки кипения (конденсации), плавления (затвердевания), сублимации.
И есть тройная точка.
При анализе процессов РГ используются ДУ ТД, таблицы, диаграммы, экспериментальные данные (результаты измерений), уравнения состояния.
ВОДЯНОЙ ПАР
Основные состояния в ТЭ: жидкое - двухфазное (газ-пар-ж.) - газ (пар)
Рабочие тела: аммиак, двуокись углерода, фторхлорорганические соединения (хладоны), но главное вода (ж - пар)
Рис. 1:
ab - нагрев ж.
вс - парообразование
сd - перегрев
т. с - сухой насыщенный пар, параметры - р'', v'', T''
т. e и другие влажный насыщенный пар: механическая смесь сухого пара и кипящей жидкости, параметры - р', v', T', а также характеризуется массовой долей сухого пара (степенью сухости) и жидкости (степенью влажности).
т. d и др.: перегретый ненасыщенный пар характеризуется степенью перегрева пара (Т > Т насыщения), параметры - р, v, T, подчиняется уравнению Вукаловича-Новикова
ТД-СВОЙСТВА РЕАЛЬНЫХ ГАЗОВ
Термические в координатах v,T и p,T **
Рис.2.
К
алорические
(кривые энтальпии похожи качественно
на v=f(p или
Т)
Рис. 3.
На докритических h меняется скачком
В крит.т. (dh/dT)p= **
Теплоемкости реальных газов
зависят не только от Т (как для ИГ), но и от р (или v)
Теплоемкость при постоянном давлении:
и
зобары
имеют максимум
максимум соответствует крит. v
чем больше р отличается от крит. тем меньше максимум
в крит. точке по Т теплоемкость обращается в бесконечность (в обл. фаз. перех., двухфазного состояния)
Увеличение теплоемкости объясняется тем, что происходят процессы, на которые расходуются значительные количества тепла. Пики - на сверхкритических изобарах - в той обл.Т, где происходит интенсивный распад крупных молекулярных ассоциаций на мелкие.
Теплоемкость при постоянном объеме в обл. двухфазного сост. в бескон. не переходит
При малом давлении и высокой Т (малой плотности, большом v) зависимость от р пренебрежимо мала:
Cp = a + bT + cT2 (а - теплоемкость при 00С)
Реальная С определяется либо расчетным путем, либо по известным зависимостям h, либо по p, v, T - зависимостям:
сp=(dh/dT)
(мы
уже ее писали)
сp0 - рассчитываются квантовой статистикой **
РАСЧЕТ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СМЕСИ РЕАЛЬНЫХ ГАЗОВ ПО СВОЙСТВАМ КОМПОНЕНТОВ
Аддитивность сохраняется только для U