37.Эффект Джоуля - Томпсона. Сжижение газов.

Эффект Джоуля–Томпсона заключается в том, что при проведении адиабатного процесса с реальным газом происходит изменение его температуры в соотв. с формулой

, где C_V-молярная теплоемкость при постоянном объеме

Эффект Джоуля–Томпсона используется для охлаждения реальных газов при прожимании газа через пористый материал ( мятие газа).

Сжатие газов - перевод их в жидкое состояние – осущ. охлаждением газов ниже темтературы кипения при данном давлении. Уменьшением объема это достигается только в том случае, если температура газа ниже критической. Для сжижения газов с критической температурой выше 223 К производится их сжатие в компрессоре с последующей конденсацией в теплообменнике.

38.Строение жидкостей. Силы поверхностного натяжения. Коэффициент поверхностного натяжения.

Жидкость – агрегатное состояние вещества, при котором оно сохраняет объем, но не сохраняет форму. Обладает свойством текучести. Пове́рхностное натяже́ние — термодинамическая характеристика поверхности раздела двух находящихся в равновесии фаз. Силы поверхностного натяжения рассчитываются по формуле F= 𝛔l, где l – периметр соприкосновения жидкости и твердого тела. Сила поверхностного натяжения направлена так , чтобы сокращать площадь свободной поверхности. Между молекулами жидкости существуют силы натяжения, поэтому молекула на поверхности жидкости стремится притянуться к молекулам, находящимся внутри и в результате поверхность жидкость всегда является натянутой. Для увеличения внешней поверхности жидкости необходимо совершать работу: ,-коэффициент поверхностного натяжения. Коэффициент поверхностного натяжения жидкости уменьшается с ростом температуры. Работу изотермического образования 1 м² поверхности называют поверхностным натяжением данной жидкости : , где F-изменение свободной поверхности энергии, S –изменение площади поверхностного слоя.

39. Давление под изогнутой поверхностью жидкости. Формула Лапласа.

Под изогнутой поверхностью в жидкости возникает дополнительное давление. Изогнутая поверхность – мениск. В зависимости от расположения мениска давление будет менять свой знак. Если жидкость смачивает стенки сосуда, то давление Лапласа <0, давление уменьшается. Если жидкость не смачивает стенки сосуда, то давление Лапласа приводит к повышению давления ( >0). Формула для расчета давления Лапласа без учета влияния газа на границу жидкости и твердого тела имеет вид:

Где R₁ и R₂ радиусы кривизны менисков по отношению к взаимно перпендикулярным осям.

40. Явление на границе жидкости и твердого тела. Краевой угол. Капиллярные явления.

При контакте жидкости и твердого тела могут происходить процессы смачивания и не смачивания. Смачивание – капля растекается, не смачивание – капля не растекается.

ϴ-краевой угол . Краевой угол - угол между поверхностью и касательной к контуру капли. Смачивание возникает в случае, когда силы взаимодействия между молекулами жидкости и твердого тела больше, чем между молекулами жидкости друг с другом.

Не смачивание возникает, когда молекулы жидкости взаимодействуют друг с другом сильнее, чем с молекулами твердого тела.

Капиллярные явления – явления подъема или опускания жидкости в тонкой трубке, которая называется капилляром. Это явление осуществляется за счет движения Лапласа. При смачивании жидкостью стенок сосуда, жидкость стремится подняться вверх этой стенки, при этом высота подъема находится из уравнения: p_{лапласа=}ρgh,

Замечание :коэффициент поверхностного натяжения жидкости уменьшается с ростом температуры.