Realni plinovi: odstupanje od idealnog

Pojam „pravi plinovi” među kemičarima i fizičarima zove plinovi kao svojstva koja izravno ovisi o njihovim interakcijama. Iako je bilo specijalizirani katalog može se pročitati da jedan mol tvari pod normalnim uvjetima i stabilnom stanju zauzima volumen od oko 22,41108 litara. Ova izjava vrijedi samo za takozvane „idealne” plinove za koje je, prema Clapeyron jednadžba, a ne djeluje sila međusobnog privlačenja i odbijanja od molekula, a volumen koji zauzima potonji je zanemarivo mala.

Naravno, ove tvari ne postoje, tako da svi ti argumenti i izračuni su čisto teoretske orijentacije. Međutim, pravi plinovi, koji su u nekoj mjeri odstupaju od idealnih zakoni su vrlo česte. Između molekula tih tvari su uvijek prisutne snaga uzajamne privlačnosti, što znači da je njihov volumen je malo drugačiji od izvedenih savršenog modela. Osim toga, svi stvarni plinovi imaju različite stupnjeve odstupanja od idealnog.

No, ovdje se pratiti u potpunosti jasan trend: viši Vrelište tvar blizu nule, više je spoj će se razlikovati od idealnog modela. Jednadžba stanja realnih plinova u vlasništvu nizozemski fizičar Johannes Diederik van der Waalsove sile, oni su povučeni u 1873. U ovoj formuli, koja ima oblik (p + n ² a / ^V2) (V - nb) = nrt , daje dvije vrlo značajne izmjene u odnosu na Clapeyron jednadžbi (pV = nrt), koja se određuje eksperimentalno. Prva uzima u obzir sile molekularne interakcije, što utječe ne samo na vrstu plina, ali i svoj volumen, gustoću i tlaka. Drugi korekcija određuje molekulske mase tvari.

Najvažniji prilagodbe ulogu prikupljanja podataka na visokoj plin pod tlakom. Na primjer, za dušikom na 80 bara eksponent. izračuni će biti drugačiji od ideala za oko pet posto, dok je tlak povećava za četiri atmosfere razlikom već dosegao sto posto. Iz toga slijedi da zakoni idealnog modela plina su okvirne. Odstupanja od njih je i kvantitativno i kvalitativno. Prvi očituje se u činjenici da je Clapeyron jednadžba vrijedi za sve realne plinovito vrlo grubo. Retreat je kvalitativna mnogo dublje.

Realni plinovi mogu dobro se transformirati u tekućem i krutom stanju nakupine, što bi bilo nemoguće u strogom pridržavanju Clapeyron jednadžba. Međumolekularne sile koje djeluju na takve materijale dovesti do stvaranja različitih kemijskih spojeva. To opet ne može biti u teoretskom idealnog plinskog sustava. Tako formiran komunikacijski zove kemijski ili valenciju. U slučaju kada je pravi je ioniziranog plina, u njemu se početi prikazivati polova sile koje određuju ponašanje, na primjer, plazme, koja je kvazi neutralne ionske vrste. To je posebno istinito u svjetlu činjenice da je plazma fizike danas je ogromna, ubrzano razvija znanstvena disciplina, koja ima izuzetno široku primjenu u astrofizici, teorija radiovalova signale, a problem kontroliranih nuklearna fuzija reakcije.

Kemijske veze u realnim plinovima po svojoj prirodi ne razlikuju od molekularnih sila. Oni i ostali uglavnom svodi na električnu interakcije između atomskih troškove, a svi su izgrađene atomske i molekularne strukture tvari. Međutim, potpuno razumijevanje molekularnih i kemijskih sila bila je moguća samo s pojavom kvantne mehanike.

Moramo priznati da nije svaka stanje materije koja je u skladu s jednadžbom nizozemskog fizičara, može biti provedena u praksi. To zahtijeva i faktor njihove termodinamičke stabilnosti. Jedan od važnih uvjeta tih stabilizatora da se u jednadžbi izotermne tlaka moraju se strogo poštivati tendenciju da se smanji ukupni tijelo. Drugim riječima, s povećanjem vrijednosti V sve izoterme pravi plin trebalo pasti stalno. U međuvremenu, na izotermni grafikonu Van der Waalsove sile ispod kritične razine temperature diže dijelova promatraju. Točke u tim zonama odgovaraju nestabilnog stanja tvari, koje u praksi ne mogu biti ostvarene.