1 / 35

Gaz rzeczywisty

Gaz rzeczywisty. ?. 1 l azotu w warunkach normalnych, T = 273 K = const. ?. 1 Atm = 1.01 · 10 5 Pa. gaz. ciecz. ciało stałe. Objętość gazu rzeczywistego nie może zmaleć poniżej pewnej wartości granicznej b. objętość cząsteczek gazu.

india
Télécharger la présentation

Gaz rzeczywisty

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Gaz rzeczywisty ?

  2. 1 l azotu w warunkach normalnych, T = 273 K = const. ? 1 Atm = 1.01·105 Pa

  3. gaz ciecz ciało stałe

  4. Objętość gazu rzeczywistego nie może zmaleć poniżej pewnej wartości granicznej b objętość cząsteczek gazu Pojawia się oddziaływanie miedzycząsteczkowe (przyciąganie) – następuje wzrost ciśnienia wywieranego na gaz

  5. Potencjał Lennarda-Jonesa • krótkozasięgowy • dla małych odległości – silne odpychanie • dla dużych odległości - przyciąganie Przypomnienie – energia potencjalna ~ potencjału Siła

  6. siły przyciągania (van der Waalsa) i odpychania powłok elektronowych (dominujących na bardzo małych odległościach)

  7. Zasięg sił przyciągania miedzycząsteczkowego  jest ograniczony.  Sfera o promieniu  - sfera działania sił międzycząsteczkowych. Ze względu na symetryczny rozkład siły te znoszą się – z wyjątkiem cząsteczek znajdujących się w odległości od ścian naczynia. Ta wypadkowa siła powoduje wzrost ciśnienia.

  8. Ciśnienie jest proporcjonalne do: • siły wypadkowej działającej na pojedynczą cząstkę znajdującą się w warstwie przyściennej o grubości , • liczby cząsteczek znajdujących się w warstwie o jednostkowej powierzchni i grubości 

  9. równanie van der Waalsa dla 1 mola gazu rzeczywistego Johannes Diderik van der Waals 1837-1923 - oddziaływanie międzycząsteczkowe, stany skupienia (szczególnie gazów), opracowanie termodynamicznej teorii zjawisk kapilarnych. 1910 - nagroda Nobla

  10. Gazy rzeczywiste spełniają równanie van der Waalsa w przybliżeniu. Gaz spełniający to równanie – gaz van der Waalsa .

  11. Doświadczalne izotermy CO2 T = 333K (60°C), 313 K (40°) - podobne do izoterm gazu doskonałego.Izoterma T = 304.1 K (31.1°C) - odbiega kształtem od poprzednich (izoterma krytyczna z punktem przegięcia K). Izotermy dla T < 304.1 K zawierają coraz dłuższe odcinki poziome, odpowiadające układowi zawierającemu ciecz i parę nasyconą.Punkty B2, B1, K, C1, C2 wyznaczają tzw. linię skroplenia. Gałąź C2 , C1, K przedstawia linię cieczy, a gałąź K, B1, B2 - linię pary nasyconej.

  12. Obszar I - takie wartości ciśnienia, objętości i temperatury, przy których istnieje jedynie gaz. Obszar II - para nasycona, obszar III - ciecz w równowadze ze swą parą nasyconą. W obszarze IV może istnieć tylko ciecz.Punkt K - punkt krytyczny - zaciera się różnica między cieczą i gazem a swobodna powierzchnia cieczy przestaje istnieć.W temperaturze T> Tk nie może istnieć dana substancja w stanie ciekłym. Przejście w stan ciekły następuje po oziębieniu gazu poniżej temperatury krytycznej.

  13. Punkt krytyczny ma współrzędne W punkcie przegięcia

  14. dzielimy stronami

  15. Parametry krytyczne Parametry zredukowane

  16. Zredukowane równanie van der Waalsa

  17. pr Tr = 1.026 Tr = 1.016 Tr = 1.006 Tr = 1.000 Tr = 0.996 Tr = 0.990 Tr = 0.986 Tr = 0.982 Vr równanie niezależne od rodzaju gazu Wszystkie gazy zachowują się podobnie przy zmianach ciśnienia, objętości i temperatury – zmiany te występują przy różnych temperaturach zaleznych od temperatury krytycznej

  18. Energia wewnętrzna gazu van der Waalsa poprawka związana z siłami wzajemnego oddziaływania Dodatkowy składnik wynikający z energii wzajemnego oddziaływania cząsteczek gazu. Praca przy rozprężaniu gazu

  19. Energia wewnętrzna gazu rzeczywistego zależy od temperatury i objętości. Przy Energia wewnętrzna 1 mola

  20. Wzór barometryczny

  21. Ciśnienie na wysokości wynosi . Dla Powietrze w warunkach bliskich warunkom normalnym zachowuje się jak gaz doskonały. Gęstość powietrza Przyjmujemy T = const

  22. Dla

  23. ciśnienie p0 = 105 Pa T = 300 K M = 29 kg/kmol g = 10 m/s2 wysokość

  24. Jak temperatura i ciśnienie powietrza zależą od wysokości? Przyjmijmy, że nie ma wymiany ciepła pomiędzy poszczególnymi warstwami atmosfery – przemiana adiabatyczna.

  25. równanie różniczkowe adiabaty Gradient temperatury

  26. Ze wzrostem wysokości temperatura powietrza maleje

  27. Rzeczywisty gradient temperatury – 6.5 K/km – para wodna ulega kondensacji – wydzielające się przy tym ciepło zmniejsza szybkość chłodzenia powietrza.

  28. Znając wielkość pionowego gradientu temperatury  i mierząc wartość ciśnienia można wyznaczyć wysokość h.

  29. Wzór barometryczny stosuje się do wysokości . Dla Dlaczego tak jest?

  30. powietrze zjonizowane – maleje przezroczystość optyczna, pochłanianie promieniowania – wzrost temperatury do ponad 1000ºC na wysokości 500 km stężenie ozonu maleje - oziębianie zwiększona zawartość ozonu pochłaniającego promieniowanie słoneczne obszar izotermiczny prądy powietrzne wstępujące i zstępujące

More Related