Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
52
Добавлен:
02.05.2014
Размер:
29.18 Кб
Скачать

При меньших давлениях соотношение между объемом V и давлением р газа при постоянной температуре сложнее. Оказывается, что

при сравнительно малых давлениях кривая, выражающая зависимость произведения pV от давления р при заданной температуре

(эта кривая, значит, является изотермой), имеет минимум, т. е.

при малых давлениях величина pV падает с увеличением давления

(сжимаемость больше, чем следует для идеального газа), при

некотором давлении достигает минимума, после чего снова начинает возрастать (сжимаемость меньше, чем у идеального газа).

Давление, при котором величина pV проходит через минимум,

зависит от температуры. Существует температура, характерная для каждого газа (температура Бойля), при которой произведение pV в некотором интервале давлений не зависит от давления, т. е. при этой температуре газ подчиняется закону Бойля—Мариотта.

Опыт, таким образом, показывает, что реальные газы значительно

отличаются по своим свойствам от идеальных газов. В этом нет ничего

удивительного, если вспомнить те допущения, которые были сделаны при выводе уравнения состояния идеальных газов. В самом

деле, идеальный газ мы определили как газ, состоящий из молекул,

не взаимодействующих между собой, а сами молекулы при этом

считали материальными точками, т. е. мы пренебрегали их размерами и объемом.

Отсутствие взаимодействия между молекулами означает, что на

молекулы в промежутках между столкновениями не действуют какие-либо силы, что они движутся свободно. Между тем при столкновениях молекул между собой они изменяют свою скорость, что, очевидно, невозможно без действия силы. Следовательно, межмолекулярные силы существуют, но они становятся заметными только

при столкновениях, когда расстояния между молекулами очень

малы.

Отсутствие объема у молекул означает, что объем сосуда V,

входящий в уравнение состояния, т. е. тот объем, в котором движутся

частицы, весь целиком доступен для движения каждой из них, так

как все прочие частицы, будучи точками, не занимают объема. От

этого предположения мы отказались при рассмотрении вопроса

о столкновениях молекул, и мы знаем, что молекулы действительно

имеют определенные размеры. Опыты с явлениями переноса дают

для этих размеров значение порядка 10 в -10-й степени м.

Таким образом, оба допущения, положенные в основу теории

идеального газа, являются приближенными. При атмосферном дав-

давлении среднее расстояние между молекулами в 10 раз превосходит

их собственные размеры, а их общий объем в 2000 раз меньше объема,

занимаемого газом. При этих условиях (а тем более при еще меньших

давлениях) можно пренебречь как объемом молекул, так и силами

взаимодействия между ними, если силы взаимодействия быстро убы-

убывают с увеличением расстояния между молекулами. Но уже при

давлении в 100 атм молекулы газа в среднем удалены друг от друга

на расстояние, которое только вдвое больше их собственных разме-

размеров, а собственный объем молекул лишь в 20 раз меньше объема

газа. В этих условиях объемом молекул нельзя пренебречь, а силы

взаимодействия должны уже сказываться не только в моменты

столкновений.

Соседние файлы в папке Билеты по физике1