Real qazlar: ideallıqdan yayınma

Real qazlar: ideallıqdan yayınma
Real qazlar: ideallıqdan yayınma
Anonim

Kimyaçılar və fiziklər arasında "real qazlar" termini xassələri molekullararası qarşılıqlı təsirindən birbaşa asılı olan belə qazları adlandırmaq üçün istifadə olunur. Baxmayaraq ki, hər hansı bir ixtisaslaşdırılmış kitabda bu maddələrin bir molunun normal şəraitdə və sabit vəziyyətdə təxminən 22,41108 litr həcmdə olduğunu oxumaq olar. Belə bir ifadə yalnız "ideal" deyilən qazlar üçün doğrudur, onlar üçün Clapeyron tənliyinə uyğun olaraq molekulların qarşılıqlı cazibə və itələmə qüvvələri hərəkət etmir və sonuncunun tutduğu həcm əhəmiyyətsiz bir dəyərdir..

real qazlar
real qazlar

Təbii ki, belə maddələr təbiətdə yoxdur, ona görə də bütün bu arqumentlər və hesablamalar sırf nəzəri xarakter daşıyır. Amma ideallıq qanunlarından bu və ya digər dərəcədə kənara çıxan real qazlara hər zaman rast gəlinir. Bu cür maddələrin molekulları arasında həmişə qarşılıqlı cazibə qüvvələri var ki, bu da onların həcminin bir qədər fərqli olduğunu göstərir.mükəmməl model əldə etmişdir. Üstəlik, bütün real qazlar ideallıqdan fərqli sapma dərəcələrinə malikdir.

Ancaq burada çox aydın bir tendensiya var: maddənin qaynama nöqtəsi Selsi üzrə sıfır dərəcəyə nə qədər yaxın olarsa, bu birləşmə ideal modeldən bir o qədər fərqlənəcək. Hollandiyalı fizik Johannes Diederik van der Waalsa məxsus real qaz üçün vəziyyət tənliyi 1873-cü ildə onun tərəfindən yaradılmışdır. (p + n2a/V2) (V – nb)=nRT formasına malik olan bu düstur ilə müqayisə edilmişdir. Klapeyron tənliyi (pV=nRT), təcrübi olaraq təyin edilmişdir. Bunlardan birincisi molekulyar qarşılıqlı təsir qüvvələrini nəzərə alır ki, bunlara təkcə qazın növü deyil, həm də onun həcmi, sıxlığı və təzyiqi təsir edir. İkinci düzəliş maddənin molekulyar çəkisini müəyyən edir.

Həqiqi qazın vəziyyətinin tənliyi
Həqiqi qazın vəziyyətinin tənliyi

Bu tənzimləmələr yüksək qaz təzyiqində ən mühüm rol oynayır. Məsələn, 80 atm bir göstəricidə azot üçün. hesablamalar idealdan təxminən beş faiz fərqlənəcək və təzyiqin dörd yüz atmosferə artması ilə fərq artıq yüz faizə çatacaq. Buradan belə çıxır ki, ideal qaz modelinin qanunları çox təxminidir. Onlardan kənarlaşma həm kəmiyyət, həm də keyfiyyət baxımından olur. Birincisi, Klapeyron tənliyinin bütün real qazlı maddələr üçün çox təqribən müşahidə olunmasında özünü göstərir. Keyfiyyətli kənarlaşmalar daha dərindir.

Real qazlar yaxşı çevrilə bilər vəmaye halına və bərk birləşmə vəziyyətinə çevrilir, əgər onlar Clapeyron tənliyinə ciddi əməl etsələr, bu mümkün olmayacaqdır. Belə maddələrə təsir edən molekullararası qüvvələr müxtəlif kimyəvi birləşmələrin əmələ gəlməsinə səbəb olur. Yenə nəzəri ideal qaz sistemində bu mümkün deyil. Bu şəkildə əmələ gələn bağlara kimyəvi və ya valent bağlar deyilir. Həqiqi bir qazın ionlaşdığı halda, onda, məsələn, kvazi neytral ionlaşmış bir maddə olan plazmanın davranışını təyin edən Coulomb cazibə qüvvələri görünməyə başlayır. Bu, plazma fizikasının bu gün astrofizikada, radiodalğa siqnallarının yayılması nəzəriyyəsində, idarə olunan nüvə və termonüvə reaksiyaları problemində son dərəcə geniş tətbiqi olan geniş, sürətlə inkişaf edən elmi bir elm sahəsi olması fonunda xüsusilə aktualdır.

Həqiqi qaz izotermləri
Həqiqi qaz izotermləri

Həqiqi qazlardakı kimyəvi bağlar təbiətinə görə praktiki olaraq molekulyar qüvvələrdən fərqlənmir. Həm bunlar, həm də digərləri, ümumiyyətlə, maddənin bütün atom və molekulyar quruluşunun qurulduğu elementar yüklər arasındakı elektrik qarşılıqlı təsirinə endirilir. Bununla belə, molekulyar və kimyəvi qüvvələrin tam başa düşülməsi yalnız kvant mexanikasının meydana çıxması ilə mümkün oldu.

Etiraf etmək lazımdır ki, Hollandiyalı fizikin tənliyi ilə uyğun gələn hər bir maddə vəziyyəti praktikada həyata keçirilə bilməz. Bu da onların termodinamik sabitlik faktorunu tələb edir. Maddənin belə dayanıqlı olmasının vacib şərtlərindən biri də odurİzotermik təzyiq tənliyində bədənin ümumi həcminin azalması tendensiyası ciddi şəkildə müşahidə edilməlidir. Başqa sözlə, V-nin qiyməti artdıqca, real qazın bütün izotermləri davamlı olaraq aşağı düşməlidir. Eyni zamanda, van der Waals izotermik sahələrində kritik temperatur işarəsinin altında yüksələn hissələr müşahidə olunur. Belə zonalarda yerləşən nöqtələr praktikada həyata keçirilə bilməyən materiyanın qeyri-sabit vəziyyətinə uyğundur.

Tövsiyə: