|
Van-Der-Vaals izotermalari. Kritik holat
|
| bet | 3/4 | | 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 Lernworschatz3. Van-Der-Vaals izotermalari. Kritik holat.
Van-Der Vaals izotermalari bilan tajribada olingan izotermalar orasida katta farq bor. Bu farqni rasmda ko`rsatish mumkin. rasmda tutash chiziqlar bilan tajribada olingan izotermalar. Punktir chiziqlar bilan esa Van-Der Vaals izotermasi keltirilgan.
Rasmdan ko`rinib turibdiki to`g`ri chiziqli gorizontal а va в qismi o`rniga Van-Der Vaals izotermada bu soha maksimum va minumumli xarakterli gajak ko`rinishda bo`ladi. Shuni aytish kerakki tajribadan olingan izoterma grafikadan ad ва ch lar Van-Der-Vaals tenglamasiga kuzatilmas ekan, chunki bu qismiga bosimning hajmga odatdan tashqari bog`lanishi mos keladi, bosim ortishi bilan hajm kamaymaydi, balki ortadi. Cd qism moddaning gaz holatiga mos keladi. af qism ad ( tarmoqning davomi hisoblanadi va ko`pincha moddaning bu holatiga o`ta qizigan suyuqlik deyiladi. o`ta qizigan suyuqlik deb ochiq idishda qaynash temperaturasidan yuqori temperaturagacha qizdirilgan, biroq qaynamayotgan suyuqlikka aytiladi. Bunda suyuqlik erkin bo`lganda ya`ni uning massasi o`zgaradi. Ammo bizni yopiq idishdagi aniq massali suyuqlik yoki gazning tabiati qiziqtiradi. Rasmdagi Сd va af qismlarga mos keluvchi holatlar va fвd ga metastabil holatlar deb ataladi. Shunga asosan, Van-Der Vaals izotermalari bilan tajribadan olingan izoterma orasidagi farqni tushuntirish mumkin bo`ladi. Holat tenglamasining V3 ildiziga mos keluvchi holatlar nostabil va metastabil bo`lganliklari tufayli tajribada ko`zatilmaydi. Ikkita А va В molekula orasidagi masofani r bilan beglilaymiz. Ularni tortishish kuchi f1 manfiy, itarshi kuchini f2 musbat deymiz. Bu kuchlar mos ravishda o`zaro tortishadigan molekulalarning Ер va o`zaro itarishadigan Ер potensial energiyalarni hosil qiladi (20.4-rasm). Shuningdek 20.5-rasmda ifodalanganidek real gazlarda molekulalarni o`zaro ta`siri ular bir-biriga tegmasdanoq ya`ni r0 masofadan ta`sirlanadi.
f1 va f2 kuchlarga ЕР1 va ЕР2 potensial energiyalar mos keladi. EP1 Ck1 ; r C
EP2 k2 ; k1 1 1; k2 2 1 20.5-rasmdan А molekulani qo`zg`almas r
deb, В molekulani A molekulaga nisbatan harakatlanadi deymiz. L ( nuqtadа Ek EEp Van-Der-Vaals tenglamasining ahamiyati shundaki, bu moddaning faqatgina ikkita suyuq va gazsimon fizikasi mavjudligini tavsiflash bilan cheklanmaydi. U kritik temperatura va kritik holatining ham muhim faktlaridan bevosita kelib chiqadi. Temperatura o`zgarganda bu izotermalarning qanday o`zzgarishini ko`raylik. РV grafikda Karbon oksidiga tegishli izotermalar berilgan (20.6-rasm). Bu izotermalar a va в ning qiymatlari tajribadan olingan a 3,6106аtmm6 /mol в 42,8106m3 /mol qiymatlari uchun hisoblangan.
Bu konstantalarning eksperimental ravishda qanday aniqlanishi grafikda keltirilgan. rasmdagi egri chiziqlardan temperatura ko`tarilgan sari izotermalarning yuqoriroq joylashishi ko`rinib turibdi. Ammo shunday temperaturada (31,4оС da) izotermaning maksimum va minimum birlashib V 0,94104m3 /mol ва Р 73аtm qiymatlarda Karbonad angidridi (СО2) ning eksperimental izotermalari Burilish nuqtasiga aylanadi. Demak, temperatura ko`tarilgan sari hajmning bosimning ayni bir qiymatiga mos keluvchi uchta qiymati orasidagi farq tobora kamayib boradi, ya`ni Van-Der Vaals tenglamasining uchta ildizi orasidagi farq kamayadi. Karbon angidrid (СО2)
ning eksperimental izotermalari Pk a 2 , Vk 3в Тk 8а Kritik nuqtada
27в 27Rв
moddaning siqiluvchanligi cheksizlikka teng bo`lishini aytish kerak. Bunda
gazning siqiluvchan holati 1 V formula bilan xarakterlanadi. Biroq kritik
V P
nuqtada P 0 bo`lgani uchun V , binobarin, ham ga teng bo`ladi. Van-
V P
Der Vaals izotermalari gazning xossalarini ideal gaz izotermasiga qaraganda aniqroq aks etibgina qolmay, gazlarning suyulish protsessini, shuningdek issiqlikning Тк kritik temperatura va bu temperaturaga mos keluvchi qolgan ikki kritik parametr Vк kritik hajm va Рк kritik bosimning qiymatlarini hisoblash qiyin emas. Haqiqatdag ham, Van-Der Vaals tenglamasi ning chap qismi, ya`ni
quyidagi V 3 в RTPkk V 2 Pak V aPвk ifoda Т=Тк va Р=Рк qiymatlarda aniq kub
bo`ladi va uni quyidagicha ifodalash mumkin:
V 3 в RTPkk V 2 Pak V aPвk V 3 3VkV 2 3VkV Vk3
Bu tenglik ayniy ravishda bajarilishi uchun V ning birday darajalarining koeffitsientlari tenglamaning ikki tomonida o`zaro teng bo`lishi kerak:
RTk , a 3Vk2, aв Vk3Bu в
Pk 3Vk Pk Pk
tenglamalar sistemasini yechib, kritik parametlarning a va в konstantalar orqali ifodalangan qiymatlarini olamiz: juda kam siquvchanlik xosasini ham (A.K.Kinoin va I.K.Kinoin «Molekulyar fizika» T.O`qituvchi, 1978. 230-246 betlar) aks ettiriladi. Van-der Vaals izotermalari orasidagi burilishlari bor bo`lgan izotermalarni urilishlari bo`lmagan izotermalardan ajratib turuvchi bir izoterma bor. Bu izoterma kritik deyiladi, bunga mos bo`lgan temperatura Тк esa kritik temperatura deyiladi. Kritik izotermada burilishlar sohasi o`rnida faqat K burilish nuqtasigina bo`ladi. K-nuqta kritik nuqta deyiladi. unga mos bo`lган Vк ва Рк bosim esa kritik hamj va kritik bosim deyiladi.
Kritik temperatura tushunchasi dastlab D.I.Mendeleyev tomonidan 1861- yilda kiritilgan. rasmda quyidagicha xulosaga keladi. 1. Kritik temperatura Тк yuqori temperaturada modda faqat holatdagina mavjud bo`la oladi. T- temperaturasi kritik temperatura Тк dan yuqori bo`lgan gazni qanaqa siqish bilan suyuq holatga o`tkazib bo`lmaydi. Kritik temperaturadan past temperaturalarda modda bosimga qarab gazsimon holatda yoki bir vaqtning o`zida ikki faza: suyuqlik va tuyingan bug` holatlarida mavjud bo`lishi mumkin. 2.Tuyingan bug`ning elastikligi Р0 shu berilgan moddaning kritik bosimi Рк dan katta qiymatga ega bo`la olmaydi. 3. Moddaning suyuq holatdagi hajmi berilgan miqdor moddaning kritik hajmidan katta qiymatlariga ega bo`la olmaydi. Ko`pchilik suyuqliklarning va ularni aralashmalarining kritik temperaturalarining M.P.Avenarius va uning shogirdlari A.I.Nadejdin, V.I.Zayoicheveskiy va boshqalar tekshirdilar. Jumladan A.I.Nadejdin 1885- yilda suvning kritik temperaturasinи (374оС) birinchi bo`lib aniqlanid. Mashhur rus fizigi A.G.Stoletov ham moddaning kritik massasi bilan shug`ullangan. U mavjud eksperimental materiallarni analiz qiladi va ularni nazariy ma`lumotlar bilan batafsil solishtirib chiqdi.
|
| |
