Molekulalararo o`zaro ta`sir kuchlari. Eksperimental izotermalar

Download 0.56 Mb.
bet	2/4
Sana	18.05.2023
Hajmi	0.56 Mb.
	#61248

Bog'liq
anvar kurs ishi
61, 55, Maxsulotlarni serifikatlash, 11.05, amaliy mashg\'ulot 1, Abduvaxobov Toxirjon, Husanboy BMI , Samatov B. O.P, MY k kr, b2.1 Lernworschatz

Bu sahifa navigatsiya:

• 2. Real gazning holat tenglamasi. Van-Der-Vaals tenglamasi.

N n0  bo`lgani uchun (N - Avagadro soni, V0 - bir mol gazning hajmi) Pi ning V0 ifodasini quyidagicha yozish mumkin. a1N2 Pi  2 V0 yoki a1N 2  a desak Pi  a2 V0 ga teng bo`ladi. ifodaga quysak 1 gaz uchun Van-Der-Vaals tenglamasini hosil qilamiz. РV а02 V0 вRT Bu yerda а va в lar bosimga va hajmga kiritilgan tuzatmalar bo`lib, berilgan gaz uchun aniq qiymatlarga ega bo`ladi. R-kattalik gaz doimiysi, R  8,31107kal/ gradmol  8,311077 1,9858kal/ gradmol  kal/ gradmol.Bu 4,1910 yerda R  8,31103ж / К  кмоль Van-Der-Vaals tenglamasining fizik mohiyati shundan iboratki, agar gazning molyar hajmi V0 juda katta bo`lganda в-tuzatma V0 ga nisbatan, а/V02  -esa Р ga nisbatan juda kichik bo`lganligi uchun ularni hisobga olmaslik ham mumkin. u holatda Van-Der-Vaals tenglamasi tenglama PV0  RT shaklini oladi. Demak Mendeleyev-Klapeyron formulasining taqribiy ekanligi yaqqol ko`rinadi. Kichik Р bosimlarda (katta V0 hajmlar) sohasidagi haqiqatga yaqinroq bo`ladi. Bosim Р katta bo`lganda esa a va v tuzutmalar e`tiborga olinishi kerak. Ya`ni Van-Der-Vaals foydalaniladi. 2. Real gazning holat tenglamasi. Van-Der-Vaals tenglamasi. Oldin Klapeyron tenglamasiga bo’ysunadigan ideal gazlar ko’rib chiqilgan edi. Real moddalarning gazsimon va suyuq fazalardagi holat diagrammalari ideal gazning holat diagrammalaridan keskin farq qiladi. Bunga sabab shuki, real va ideal gazlarning fizikaviy tabiatlari turlicha bo’ladi. Ideal gazlarda molekulalar o’zaro ta’sirlashmaydi va o’z hajmiga ega bo’lmaydi deb hisoblansa, real moddalarda esa, molekulalar o’z hajmiga ega bo’lib o’zaro ta’sirlashadi va buning natijasida real gazning xolat tenglamasi Klapeyron tenglamasidan farq qiladi. Bu sohada ma’lum bo’lgan birinchi harakatlardan biri Gollandiya fizigi Ya. Van-der-Vaals tomonidan 1873 yilda real gazning holat tenglamasini ishlab chiqish bo’lgan. Asosan muloxaza yuritib hosil qilingan xulosalar asosida chiqarilgan Van-der-Vaals tenglamasi quyidagi ko’rinishga ega: a2 (p )(в) RT  bu yerda a va v –gaz konctantasi bo’lish bilan bir qatorda moddaning individual xossalarining tavsiflovchi konstantalar. Van-der-Vaals tenglamasi Klapeyron tenglamasidan, birinchidan,pkattalik o’rniga plarning yig’indisi va a/2 kattalik bo’lish bilan; ikkinchidan bu tenglamada solishtirma hajm o’rniga (-в) ayirma bilan farq qiladi. Klapeyron tenglamasiga muvofiqp da ideal gazning solishtirma hajmi nolga intiladi. Van-der-Vaals tenglamasidan pdaв ekanligi kelib chiqadi. Binobarin, в kattalikni molekulalarning o’zi egallagan hajm kabi izohlash mumkin. Bu kattalik tashqi bosimga bog’liq bo’lmagan konctantadan iborat, solishtirma hajmning o’zgaruvchi qismi esa (-в) ga teng. Kattalik, a/2ga kelsak, Van-der-Vaals mulohazalar asosida molekulalar orasida ta’sir etadigan tortish kuchlari solishtirma hajm  kattaligi kvadratiga teskari proportsional ekanligini ko’rsatdi; binobarin a/2 had gaz molekulalarining o’zaro ta’sir etishini hisobga oladi. Shunday qilib, Van-DerVaals tenglamasi gazning real xossalarini –gazlarda molekulalarning o’zaro ta’sir etish va molekulalarning o’z hajmi borligini hisobga oladi. Real gaz holatining yetarlicha keng sohasi uchun to’g’ri bo’lgan, nazariy jihatdan asoslangan holat tenglamasini chiqarish bo’yicha qilingan juda ko’p harakatlar ma’lum. Bu yo’nalishda 1937-1946 yillarda amerikalik fizik J. Mayer va rus matematigi N.I. Bogolyubov o’z ishlarida juda olg’a ketdilar. Mayer va Bogolyubov statistikaviy fizika uslublari yordamida real gaz tenglamasi eng umumiy ko’rinishda quyidagicha bo’lishini ko’rsatdilar:  k k p кT(I k1 k 1k ) bu yerdak – faqat temperatura funktsiyasi bo’lgan koeffitsientlar (virial koeffitsientlar). Mayer-Bogolyubov - tenglamasining o’ng qismidagi qavs ichidagi ifoda 1/  darajalari bo’yicha qatordan iborat. Gazning solishtirma hajmi  ning kattaligi qanchalik katta bo’lsa, yetarli darajada aniq natija olish uchun qator hadlaridan shunchalik kam sonni hisobga olish kerakligi ko’rinib turibdi. tenglamadan da darajali qatorning barcha hadlari nolga aylanadi va bunda tenglama quyidagi ko’rinishga ega bo’lishi kelib chiqadi: p = RT yapni, xuddi kutilganidek, zichligi kam soha uchun Mayer-Bogolyubov tenglamasi Klapeyron tenglamasiga aylanadi. Van-Der-Vaals formulasi ham absolyut aniq formula emas, ammo u Mendeleyev Klapeyron formulasiga qaraganda haqiqatga ancha yaqindir. Van-Der-Vaals formulasi ni m massali gaz uchun ifodalaydigan bo`lsa u holda uning hajmini V belgilaymiz. Berilgan temperatura va bosimda V  mV0  bo`ladi, bunda   gazning molekulyar og`irligidir. PV a02 V0 вRT Van Der-Vaals tenglamasidagi V0 o`rniga uning tenglik asosidagi qiymatini quyamiz, u holda  m2 a  m  m P  2 V02 V  в  RT ko`rinishini oladi. Bu formulaga m- massali gaz uchun Van-Der Vaals tenglamasi deyiladi. Van-Der Vaals tenglamasidagi v hajmga kiritilgan tuzutma hisoblashlarda в 23N 2 deb belgilab olinadi =2r masofa. Shuningdek bir dona molekulaning hajmi V  4r3  13 3 6 Ekanligini e`tiborga olsak u holda (20.10) formula quyidagi ko`rinishni oladi. в 3 2 VN  4VN Bu yerda VN  bir mol gazda barcha molekulalarning hajmini ifodalagani uchun, molekulalar hajmi uchun Van-Der-Vaals kiritgan в tuzama molekulalarning o`z hajmidan taxminan 4 marta kattadir. Van-Der Vaalsning ikkinchi a tuzatmasi molekulalar o`zaro ta`sir kuchlarning xarakteriga bog`liqdir. Van-Der-Vaals tenglamasi: PV a02 V0 вRT V0 ga nisbatan  uchinchi darajali algebrik tenglamadir. Shuning uchun u Р va Т ning qiymatlarga qarab, molekulyar hajm V0 ning bitta yoki uchta har xil qiymatlarini beradi. T ning har xil qiymatlari uchun yozilgan Van-Der Vaals tenglamasi asosida Р va V0 ga bog`lanish grafigini chizsak, bir qator izotermalarga ega bo`lamiz. PV 3  вР  RTV 2  aV  aв  0 Buni har ikkala tomonini P ga bo`lib, quyidagicha yozish mumkin. V3 в RT V 2  aV  aв  0  P  P P Bu V hajmga nisbatan 3-darajali tenglama bo`lib, uning uchta ildizi bor. Uning hammasi haqiqiy yoki ulardan ikkitasi mavhum va bittasi haqiqiy bo`lishi mumkin. Van-Der Vaals tenglamasining mavhum ildizlari fizikaviy ma`noga ega emas. Shuning uchun ularga qaramaymiz. Van-Der Vaals tenglamasi ildizlarning fizikaviy ma`nosini aniqlash uchun tenglamaga tegishli izotermalarni, ya`ni o`zgarmas temperaturada Р bosimning V(molyar hajmga bog`lanishini qarash va ularni tajriba ma`lumotlarda olingan izotermalar bilan solishtirish kerak. Bizga ma`lumki ideal gazning izotermasi giperbola edi, undan farqli ravishda tenglamaga tegishli bo`lgan izoterma quyidagicha ko`rinishda bo`ladi. Biz uni Van-Der Vaals izotermasi deb ataymiz. Bu izotermada bosimni bitta Р1 qiymatiga molyar hajmining V1, V2 va V3 qiymatlari mos keladi. Grafikni maksimal holatiga suyuq hamda bundan V1 va V3 holatlarga gazsimon holat mos keladi. Endi hajmi V2 bo`lgan uchinchi holatining ma`nosini aniqlash kerak bo`ladi. Download 0.56 Mb.

Download 0.56 Mb.