1. Trang chủ
  2. » Giáo Dục - Đào Tạo

Vật lý đại cương - Khí thực và chuyển pha phần 1 docx

10 644 11

Đang tải... (xem toàn văn)

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 10
Dung lượng 161,01 KB

Nội dung

a, b lμ các hằng số phụ thuộc vμo chất khí tra bảng Trang 192 sách bμi tập áp suất cμng cao thì ảnh hưởng của nội áp vμ cộng tích cμng rõ... Đ2.Đường đẳng nhiệt lý thuyết Van-der-Waals v

Trang 1

Ch−¬ng 17

KhÝ thùc vμ chuyÓn pha

Trang 2

Đ1 Phương trình trạng thái của khí thực

• Phương trình trạng thái Clapayron-Medeleev

đối với 1 mol khí lý tưởng: pV=RT (Các phân

tử không kích thước, không tương tác)

• Thực tế phân tử khí có kích thước ~3.10-8cm chiếm thể tích ~1,4.10-23cm3 chiếm 1/1000 thể tích khối khí

• thay V bằng V-b; b -cộng tích m3/mol để ý

đến thể tích do các phân tử chiếm

â p(V-b)=RT

• Thực tế có tương tác giữa các phân tử

â nội áp pi bổ chính vμo áp suất:

Trang 3

a, b lμ các hằng số phụ thuộc vμo chất khí (tra bảng Trang 192 sách bμi tập)

áp suất cμng cao thì ảnh hưởng của nội áp vμ

cộng tích cμng rõ

RT )

b V

)(

V

a p

(

+

RT

m )

b

m v

)(

v

a

m p

2

μ

= μ

ư μ

+

V

m v

μ

=

μ

m

v m

=

i

p b

V

RT

ư

=

2

2 i

V

a )

V

N (

~

II I

pi~n0 mật độ hạt lớp I vμ pi~n0 lớp II

->pi~n02 =>

a-N.m4/mol2 (phụ thuộc

bản chất chất khí)

‚ Một mol khí thực:

ƒ m kg khí

pi lμm

p giảm

Trang 4

Đ2.Đường đẳng nhiệt lý thuyết Van-der-Waals vμ

đường đẳng nhiệt thực nghiệm Andrews

1 đường đẳng nhiệt lý

thuyết

• Khi T=TK đường có điểm uốn

K (tới hạn) tại pK,VK- tiếp tuyến

song song với trục hoμnh

•Khi T>TK đường đẳng nhiệt giống của khí lý tưởng (hypecbol)

p

V

T > T K

T < T K

V K

K

p K

T K

• Khi T<TK đường đẳng nhiệt có đoạn lồi

lõm khác với của khí lý tưởng

Trang 5

2 V

a b

V

RT

=

0

dV dp =

bR 27

a

8

; b

27

a p

; b 3

0 dV

p

d

2

2

=

0 V

a 2 )

b V

(

RT

3 K

2 K

=

+

0 V

a

6 )

b V

(

RT

2

4 K

3 K

=

K

3 K

K

V

a )

b V

( 3

RT V

=

TÝnh c¸c gi¸ trÞ tíi h¹n

K

K K

2 K 2

P 8

RT

; P

64

T R

27

Trang 6

2.Đường đẳng nhiệt thực nghiệm Andrews

p

A

T<TK:AB-Khí; BC-Khí &Hơi (hạt lỏng)=trạng thái bão hoμ; Bắt đầu từ C-hoá lỏng hoμn toμn

•T->TK thì BC->K TK= 304K,

pK= 73at VK=9,6.10-5m3/mol

Chuông BKC & TK tạo thμnh 4 vùng: 1- T>TK

không thể hoá lỏng; 2- T<TK khí có thể hoá

lỏng; 3- Hơi bão hoμ; 4- Khí hoá lỏng;

Khí+hơi

V C V K V B V

T >TK

T <TK

TK

K

B

C 3

2

Nén đẳng nhiệt khí CO2 tại T

khác nhau

• T>TK không thể hoá lỏng->

giống hypecbol như khí LT

D

Trang 7

3 So sánh đường đẳng nhiệt lý thuyết

Van-der-Waals vμ đường đẳng nhiệt thực

nghiệm Andrews:

Phương trình Van-der-Waals cho đường đẳng

nhiệt của khí thực trừ trạng thái hơi bão hoμ:

• T>TK giống nhau;

• TK giống nhau: Cùng có điểm tới hạn K với

tiếp tuyến song song với OV

• T<TK Khác nhau chỗ lồi lõm vμ vùng hơi bão hoμ, nhưng nếu khí sạch trên đường thực nghiệm

một đoạn của lý thuyết

• ứng dụng: Hoá lỏng khí ở T<TK vμ p cao

Trang 8

§3.Néi n¨ng cña khÝ thùc, hiÖu øng

Joule-Thompson

δAi- c«ng do néi ¸p pi

cña ph©n tö g©y ra dV:

= +

=

j

tnj j

dnj tn

W U

RT 2

i

m W

j

dnj

dV V

a dV

p

A

2 i

i = =

δ

V

2 V

i )

( tn )

V ( tn

V

a dV

V

a A

W W

V

a

m RT

2

i

m U

2

2

μ

− μ

=

1 Néi n¨ng cña

khÝ thùc:

§éng n¨ng:

VËy néi n¨ng khÝ

thùc: U=U(T,V)

Trang 9

2 Hiệu ứng Joule-Thompson

Lμ hiện tượng nhiệt độ của khí thực thay đổi khi giãn nở đoạn nhiệt vμ không trao đổi công với

bên ngoμi

(ΔT <0 hiệu ứng dương -> lμm lạnh,

ΔT > 0 hiệu ứng âm)

HƯ âm, dương phụ thuộc vμo nhiệt độ xảy ra

đối với khí cụ thể:

HƯ dương đối với H2 ở T<200K, He2 ở T<40K

P1P1P1 V1 PV 2 2P2 P2

P2

P1

Trạng thái

1(p1,V1,T1)

Trạng thái 2(p2,V2,T2)

Trang 10

•Khí ở bên trái M, 1 nén, 2 giãn p1, p2 không đổi

vμ p1> p2 Pit tông 1 ép sát M-> V’1=0

Bên trái khối khí nhận công: A1=-p1(0-V1)=p1V1 Bên phải nhận công:A2=-p2(V2-0)=-p2V2

• Tổng công cả hệ nhận: A=A1+A2=0

• Nội năng: ΔU= Q+A=0 mμ U=U(T,V)

p 1 V 1 p 2

T 1 M

T 2

1, 2 -pit tô ng M-vách xốp

p 1 > p 2 ,V 2 >V 1

Trạng thái đầu (p1,V1,T1) Trạng thái cuối (p2,V2,T2)

0 dV

T

) V

U (

dT V

) T

U (

∂ +

ΔV ≠ 0->ΔT ≠ 0 Giãn: V2>V1-> T1 ≠ T2-> ΔT = T2 - T1

... trái khối khí nhận cơng: A1< /sub>=-p1< /sub>(0-V1< /sub>)=p1< /sub>V1< /sub> Bên phải nhận cơng:A2=-p2(V2-0 )=-p2V2

•... data-page= "10 ">

? ?Khí bên trái M, nén, giãn p1< /sub>, p2 không đổi

vμ p1< /sub>> p2 Pit tông ép sát M-> V’1< /sub>=0

Bên trái khối khí nhận... TK tạo thμnh vùng: 1- T>TK

khơng thể hố lỏng; 2- T<TK khí hố

lỏng; 3- Hơi bão hoμ; 4- Khí hố lỏng;

Khí+ hơi

V

Ngày đăng: 29/07/2014, 01:20

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w