Критичний стан речовини – коротко
Якщо ідеальний газ стискати, то при будь-яких значеннях температури і тиску він повинен залишатися в газоподібному стані. Реальний газ поводиться інакше. За певних умов він може бути переведений в рідкий стан.
Розглянемо процес стиснення реального газу. Нехай у циліндрі під поршнем знаходиться водяна пара при температурі, наприклад, 400 ° С. При ізотермічному стисненні пар буде вести себе подібно ідеальному газу (ізотерма 1 на рис. 90). При більш низькій температурі, наприклад при 200 ° С, і не дуже великому тиску пар підпорядковується закону Бойля-Маріотта (ділянка AB ізотерми 4).
Починаючи з деякого значення обсягу Vv при подальшому стисненні пара тиск залишається незмінним (ділянка ВС ізотерми 4). Так відбувається до тих пір, поки весь пара не перетвориться в рідину (точка С ізотерми 4). При подальшому стисненні для невеликої зміни обсягу необхідно значний тиск.
За графіками на рисунку 90 видно, що, чим вище температура, тим менше горизонтальну ділянку ізотерми, т. Е. Точки Б і С, відповідні газоподібному і рідкому стані системи,
Зближуються (ізотерма 3). При деякій температурі ці дві точки збігаються (ізотерма 2), і горизонтальну ділянку перетворюється в точку перегину К. Ця точка відповідає стану, при якому зникає різниця між рідиною і парою. Стан системи, відповідне на графіку точці К, називають критичним. Температуру, при якій система знаходиться в критичному стані, називають критичною температурою. У міру підвищення температури рідини в замкнутому посудині її щільність зменшується, а щільність пари зростає, оскільки рідина інтенсивніше випаровується. При критичній температурі щільність рідини стає мінімальною, а щільність пари максимальної (рис. 91). При температурі вище критичної шляхом ізотермічного стиснення пар не можна перетворити в рідину (ізотерма 1 на рис. 90). Наприкінці XVIII в. виникла ідея скраплення газу. Першим в рідину був переведений аміак. Англійський фізик Майкл Фарадей (1791-1867) вніс певний внесок у вирішення цієї проблеми. Йому вдалося отримати рідкий хлор і перевести в рідкий стан ряд інших газів. Однак кисень, азот, водень зрідже не вдалося. Причину цього правильно зрозумів Д. І. Менделєєв. Він припустив, що у даних газів дуже низька критична температура. Щоб перевести їх в рідину, необхідно ці гази спочатку охолодити до температури нижче критичної, а потім стиснути.
Related posts:
- Критичний стан речовини Подібність властивостей ненасичених парів і газів наштовхнуло М. Фарадея на припущення: чи не є гази ненасиченими парами відповідних рідин? Якщо припущення вірне, то можна спробувати зробити їх насиченими і скондесувати. Дійсно, стисненням вдалося зробити насиченими багато гази, крім шести, які М. Фарадей назвав “постійними”: це азот, водень, повітря, гелій, кисень, оксид вуглецю CO. Щоб зрозуміти, […]...
- Агрегатний стан речовини Для того щоб зрозуміти, що таке агрегатний стан речовини, згадайте або уявіть себе влітку біля річки з морозивом в руках. Чудова картинка, правда? Так от, в цій ідилії крім отримання задоволення можна ще здійснити фізичне спостереження. Зверніть увагу на воду. У річці вона рідка, у складі морозива у вигляді льоду – тверда, а в небі […]...
- Насичені і ненасичені пари і їх властивості Над вільною поверхнею рідини завжди є пари цієї рідини. Якщо посудину з рідиною не закритий, то концентрація часток пари при постійній температурі може змінюватися в широких межах в бік зменшення і у бік збільшення. Процес випаровування в замкнутий простір (закритий посудину з рідиною) може при даній температурі відбуватися тільки до певної межі. Це пояснюється тим, […]...
- Газоподібний, рідкий і твердий стан речовини Тяжіння і відштовхування частинок визначають їх взаємне розташування в речовині. А від розташування частинок істотно залежать властивості речовин. Так, дивлячись на прозорий дуже твердий алмаз (діамант) (рис. 111, а) і на м’який чорний графіт (рис. 111, б) (з нього виготовляють стрижні олівців), ми не здогадуємося, що обидві речовини складаються з абсолютно однакових атомів вуглецю. Просто […]...
- Газові закони – фізика За допомогою рівняння стану ідеального газу можна досліджувати процеси, в яких маса газу і один з трьох параметрів – тиск, об’єм або температура – залишаються незмінними. Запам’ятай Кількісні залежності між двома параметрами газу при фіксованому значенні третього називають газовими законами. Процеси, що протікають при незмінному значенні одного з параметрів, називають ізопроцессамі. Слово “ізопроцессамі” – складне […]...
- Рівновага двухфазного стану рідина-пар. Критична температура Розглянемо рідину і пар, що знаходяться в стані рівноваги, і розберемося в змінах, які відбуватимуться в такій системі при підвищенні температури кипіння, а, отже, і при збільшенні тиску. Очевидно, що відбуваються в системі змінам відповідає рух точки вгору вздовж рівноважної кривої двухфазного стану. Підвищення температури призводить до розширення рідини, що, в свою чергу, викликає зменшення […]...
- Точка роси – коротко Перетворення ненасиченого пара в насичений можна здійснити, знижуючи його температуру. Це явище спостерігав кожен з вас. Літнім вечором після спекотного дня випадає роса. Це пов’язано з тим, що в повітрі міститься водяна пара; днем цей пар є ненасиченим, а до вечора при зниженні температури він переходить в стан насичення і починає конденсуватися. Температуру, при якій […]...
- Питома теплота плавлення речовини Отже, для перетворення твердого тіла в рідину мало довести його до температури плавлення. Необхідно додатково (вже при температурі плавлення) повідомити тілу деяку кількість теплоти ^ пл для повного руйнування кристалічної решітки (т. Е. Для проходження ділянки BC). Ця кількість теплоти йде збільшення потенційної енергії взаємодії частинок. Отже, внутрішня енергія розплаву в точці C більше внутрішньої […]...
- Ізобаричний процес – коротко Як і всі тіла, гази при нагріванні розширюються. Продемонструємо це. Закриємо колбу пробкою, в яку вставлена зігнута під прямим кутом скляна трубка (рис. 82). У горизонтальній частині трубки помістимо стовпчик підфарбованою води. При нагріванні колби навіть руками буде видно, як стовпчик води зміщується вправо, а при охолодженні – вліво. У цьому випадку міняються температура і […]...
- Агрегатні стани речовини – якими вони бувають і чим характеризуються? Всі тіла і об’єкти в природі складаються з матерії, або речовини. У свою чергу, речовина може перебувати в одному з трьох видів – або агрегатних станів. Цю тему вивчають школі на перших уроках фізики. Однак і дорослим людям буває цікаво її згадати. Які стани речовини існують? Будь-яка матерія в світі може бути представлена у вигляді […]...
- Газоподібні речовини З’єднання, що знаходиться в одному з основних агрегатних станів, при якому складові частинки слабо пов’язані між собою, називається газом або газоподібним речовиною. Частинки газу рухаються хаотично і в деяких випадках можуть переходити в рідкий і твердий стан. Отримання Існують речовини, які при нормальних умовах зберігаються в газоподібному агрегатному стані. Їх можна розділити на дві групи: […]...
- Стан невагомості Коли тіло падає, воно не тисне на опору і не розтягує підвіс. Значить, вага тіла при падінні дорівнює нулю. Стан, при якому вага тіла дорівнює нулю, називають станом невагомості. Щоб випробувати стан невагомості протягом короткого проміжку часу, можна просто підстрибнути (рис. 15.6). Під час всього “польоту” ви будете перебувати в стані невагомості. У стані невагомості […]...
- Рівняння стану ідеального газу – коротко У цій главі ви не зустрінете принципово нових відомостей про газах. Мова піде про наслідки, які можна отримати з поняття температури та інших макроскопічних параметрів. Основне рівняння молекулярнокінетіческой теорії газів впритул наблизило нас до встановлення зв’язків між цими параметрами. Як можна розрахувати масу повітря в кабінеті фізики? Які параметри повітря будуть необхідні для визначення цієї […]...
- Три стани речовини Речовина може зустрічатися нам в 3-х видах або, як кажуть у фізиці, агрегатних станах: Газоподібному; Рідкому; Твердому. Один з найпростіших способів переводити речовини в різні агрегатні стани є зміна температури. Найчастіше ми бачимо воду в рідкому вигляді. Але якщо її нагріти, то вона перетворюється в пар. А якщо охолодити, то в лід або сніг. Виходить, […]...
- Агрегатні стани речовини Якщо помістити шматок льоду при температурі -20 ° С на нагрівач, то лід, нагрівшись до 0 ° С, почне плавитися. При цьому його температура не буде змінюватися. Коли плавлення льоду закінчиться, що утворилася вода продовжить нагріватися до 100 ° С. При цій температурі вода буде кипіти до тих пір, поки не випарується. Якщо утворився пар […]...
- Щільність речовини в динаміці Щільність речовини – фізична величина, що показує, чому дорівнює маса в одиниці об’єму цієї речовини. Маса тіла залежить не тільки від його розмірів, але і від речовини, з якого воно складається. Тіла однакового о’ем, виготовлені з різних речовин, мають різні обсяги. Наприклад, свинець об’ємом 1 м3 має масу 13000 кг, а залізо того ж обсягу […]...
- Вологість Якщо рідина залишити в закритій посудині, вона буде випаровуватися доти, поки число молекул, що залишають рідину, що не зрівняється з числом молекул, що повертаються в рідину. Чим вище тиск пари, тим більше молекул стикається з поверхнею рідини і тим більше молекул повертається в рідину. Тиск пари, при якому настає рівновага (число молекул, що залишають рідину, […]...
- Що показує щільність речовини? Якщо взяти два тіла, що складаються з одного і того ж речовини, але мають різний об’єм і, як наслідок, різні маси, то ставлення їх мас до обсягу буде однаковим. Іншими словами, M1 / V1 = m2 / V2 Відношення маси до об’єму тіла називається щільністю. Щільність для різних тіл, що складаються з одного і того […]...
- Адіабатний процес Адіабатний процес – це процес, що відбувається без теплообміну системи з навколишнім середовищем, тобто Q = 0. Адіабатне зміна стану газу можна виразити графічно. Графік цього процесу називають адіабати. При одних і тих же початкових умовах при адіабатні розширенні тиск газу зменшується швидше, ніж при ізотермічному (рис. 1), так як падіння тиску викликано не тільки […]...
- Щільність речовини. Одиниці щільності Поставимо на чашки ваг (рис. 122) залізний і алюмінієвий циліндри однакового обсягу. Рівновага ваг порушилося. Чому? Виконуючи лабораторну роботу, ви вимірювали масу тіла, порівнюючи масу гир з масою тіла. При рівновазі терезів ці маси були рівні. Порушення рівноваги означає, що маси тіл не однакові. Маса залізного циліндра більше маси алюмінієвого. Але обсяги у циліндрів рівні. […]...
- Кристалічний стан і його класифікація У навколишньому світі є величезна кількість речовин в кристалічному стані, яким притаманні багато вельми різноманітні властивості, що визначаються як різним внутрішньою будовою, так і природою атомів, що входять до їх складу. Взагалі кристалічний стан можна визначити як такий стан речовини, у якому складові його атоми, молекули або групи атомів (надалі будемо називати їх частками) розташовані […]...
- Залежність опору провідника від температури – коротко Різні речовини мають різні питомі опори. Чи залежить опір від стану провідника? Від його температури? Відповідь має дати спеціальний дослід. Якщо пропустити струм від акумулятора через сталеву спіраль, а потім почати нагрівати її в полум’ї пальника, то амперметр покаже зменшення сили струму. Це означає, що зі зміною температури опір провідника змінюється. Якщо при температурі, що […]...
- Внутрішня енергія – коротко Теплові явища можна описувати за допомогою величин (макроскопічних параметрів), вимірюваних такими приладами, як манометр і термометр. Ці прилади не реагують на вплив окремих молекул. Теорія теплових процесів, в якій не враховується молекулярну будову тіл, називається термодинамікою. У термодинаміки розглядаються процеси з погляду перетворення теплоти в інші види енергії. Пригадайте з курсу фізики основної школи, що […]...
- Ізопроцесси – коротко Стан ідеального газу може змінюватися таким чином, що, крім маси, постійним залишатиметься один з макроскопічних параметрів стану. Наприклад, якщо внести з вулиці в тепле приміщення порожній, щільно закриту посудину з жорсткими стінками, то через деякий час він нагріється. Стан повітря в посудині буде іншим, проте його маса і об’єм залишаться колишніми, зміняться тільки тиск і […]...
- Тиск газу – коротко Молекули газу, безперервно рухаючись, стикаються зі стінками посудини, діючи на них з деякою силою. При ударі об спочиваючу стінку молекула передає їй імпульс. При цьому імпульс самої молекули змінюється. Тиск – параметр макроскопічний, т. є. Характеризує макроскопічну систему в цілому. Його значення залежить від мікроскопічних параметрів: від маси молекул і швидкості їх руху. У різні […]...
- Стан економіки та господарства світу Важливою особливістю кожної країни є стан її економіки, яке характеризує цілий ряд показників. Найбільш часто використовуються три з них: темпи розвитку господарства, стан фінансової системи і розвиток географічного поділу праці ( внутрішньодержавного і міжнародного ). Географічне поділ праці поглиблюється в міру розвитку країни і є своєрідним індикатором стані її господарства. Для нормального розвитку економіки характерно […]...
- Як утворюються хмари – коротко У повітрі присутні пари води. Чим тепліше повітря, тим більше водяної пари він може утримати, так як він розширюється. При охолодженні повітря вже не може утримати в собі вологу. Коли повітря охолоджується з нього виділяється зайва волога у вигляді дрібних крапель води (при позитивній температурі) або кристалів льоду (якщо температура повітря негативна). Перехід речовин (не […]...
- Маса тіла. Щільність речовини Досвід показує, що змінити швидкість важкого предмета важче, ніж більш легкого. У такому випадку говорять, що важкий предмет володіє більшою інертністю, ніж легкий. Мірою інертності є маса: чим більше інертність тіла, тим більше його маса. У СІ одиницею маси є кілограм. За одиницю маси (1 кг) обрана маса циліндра, виготовленого зі спеціального сплаву. Це еталон […]...
- Насичений пар – фізика Молекулярно-кінетична теорія дозволяє не тільки зрозуміти, чому речовина може перебувати в газоподібному, рідкому і твердому станах, але і пояснити процес переходу речовини з одного стану в інший. Згадайте, що являє собою модель ідеального газу. Чи можна за допомогою цієї моделі пояснити явище конденсації? Ідеальний газ не можна перетворити на рідину. У рідина перетворюється реальний газ. […]...
- Чим відрізняються аморфні речовини від кристалічних У фізиці та хімії існує таке поняття як тверді тіла. Основними властивостями твердих тіл є можливості збереження обсягу і форми. За типом внутрішньої будови вони діляться на кристалічні і аморфні. До перших відносяться кухонна сіль, метали, цукор, графіт, мінерали і т. д., до других – скло, смоли, пластмаси, віск і т. д. Чим же відрізняються […]...
- Аморфні речовини У амфорних речовинах відсутня атомна або молекулярна решітка, характерна для речовин в кристалічному стані. Частинки розташовані хаотично. Це визначає їх фізичні властивості. Наприклад, у аморфних речовин немає певної температури плавлення. При нагріванні вони розм’якшуються і переходять в текучий стан. До аморфних речовин можна віднести: Шоколад, який тане в роті і в руках; Пластилін; Жувальну гумку; […]...
- Взаємодія між атомами і молекулами речовини Між молекулами речовини діють одночасно сили тяжіння і сили відштовхування. Ці сили у великій мірі залежать від відстаней між молекулами. Згідно з експериментальними і теоретичним дослідженням міжмолекулярні сили взаємодії обернено пропорційні n-го ступеня відстані між молекулами: Де для сил тяжіння n = 7, а для сил відштовхування. Взаємодія двох молекул можна описати за допомогою графіка […]...
- Фазові переходи I і II роду Існують фазові переходи першого і другого роду. Фазовий перехід I роду. Фазовим переходом першого роду називають процес, при якому стрибком змінюються внутрішня енергія, щільність, ентропія і ін. Властивості фізичної системи. Процес переходу I роду супроводжується поглинанням або виділенням тепла (теплота фазового переходу). Прикладом фазового перетворення I роду є зміни агрегатного стану речовини: перетворення рідини в […]...
- Хімічні елементи і неорганічні сполуки H (Hydrogenium), № 1 Маса атома водню дорівнює 1 а. е. м. Проста речовина водень складається з двоатомних молекул, його формула – Н2. При звичайних умовах водень – газ, не має кольору і запаху, погано розчинний у воді. При сильному стисненні і охолодженні він переходить в рідкий стан. Рідкий водень кипить при -253 ° С. […]...
- Конденсація Конденсацією називають процес переходу молекул пари в рідину. При конденсації пари виділяється теплота (відбувається процес переходу кінетичної енергії молекул у внутрішню енергію рідини). Кількість теплоти, що виділилася при конденсації 1 кг речовини в рідину, називають питомою теплотою конденсації. Питома теплота конденсації речовини дорівнює по абсолютній величині питомої теплоті паротворення того ж речовини. Процесами конденсації пояснюється […]...
- Чим відрізняється пар від газу Речовини в газоподібному стані широко поширені в природі. Вони утворюють атмосферу Землі, містяться у воді океанів, морів і річок в значних кількостях. Гази можуть існувати самостійно, а можуть виходити в результаті процесів пароутворення. Що таке пар і газ Пар представляє газоподібний стан речовини, коли газова фаза знаходиться в рівновазі з рідкою фазою того ж речовини. […]...
- Використання адіабатного процесу в теоретичних циклах теплових машин Насправді на сьогоднішній день більше 90% електроенергії виробляється тільки на теплових електростанціях. У них в якості робочого тіла застосовується водяна пара, який можливо отримують при кипінні води в адіабатні процесі. За аналогією з застарілими поршневими автомобілями працюють і турбінні. Але в них адіабатичний процес відведення теплової енергії по завершенні поступового розширення газу виконується виключно за […]...
- Випаровування і конденсації. Насичений пар Перетворення рідини в пару називають паротворенням. Якщо пароутворення відбувається з поверхні рідини, його називають випаровуванням. Випаровування відбувається при будь-якій температурі, при підвищенні температури швидкість випаровування збільшується. Внаслідок випаровування рідина охолоджується. Чим більше площа поверхні рідини, тим швидше відбувається випаровування. Конденсація – це перетворення пари в рідину. Пар над рідиною є насиченим, якщо процеси випаровування і […]...
- Питома теплота плавлення У попередньому параграфі ми розглядали графік плавлення і затвердіння льоду. З графіка видно, що, поки лід плавиться, температура його не змінюється. І лише після того, як весь лід розплавиться, температура утворюваної рідини починає підвищуватися. Але ж і під час процесу плавлення лід отримує енергію від згораючого в нагрівачі палива. А із закону збереження енергії випливає, […]...
- Теплова рівновага – коротко Щодня ви маєте справу з тілами, що перебувають в різних станах, які характеризуються певними параметрами. Наприклад, макроскопічні системи: шматок льоду, принесений в кімнату взимку, і повітря в кімнаті мають різну температуру. Через деякий час в результаті теплообміну між льодом і повітрям температура льоду підвищиться, а повітря дещо знизиться, лід розтане, що утворилася з нього вода […]...