🗊Презентация Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса

Категория: Физика
Нажмите для полного просмотра!
Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса, слайд №1Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса, слайд №2Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса, слайд №3Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса, слайд №4Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса, слайд №5Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса, слайд №6Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса, слайд №7Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса, слайд №8Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса, слайд №9Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса, слайд №10Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса, слайд №11Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса, слайд №12Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса, слайд №13Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса, слайд №14Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса, слайд №15Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса, слайд №16Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса, слайд №17Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса, слайд №18Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса, слайд №19Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса, слайд №20Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса, слайд №21Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса, слайд №22Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса, слайд №23Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса, слайд №24Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса, слайд №25Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса, слайд №26Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса, слайд №27Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса, слайд №28Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса, слайд №29Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса, слайд №30Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса, слайд №31Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса, слайд №32Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса, слайд №33Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса, слайд №34Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса, слайд №35Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса, слайд №36Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса, слайд №37Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса, слайд №38Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса, слайд №39Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса, слайд №40Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса, слайд №41Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса, слайд №42Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса, слайд №43Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса, слайд №44Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса, слайд №45Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса, слайд №46Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса, слайд №47Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса, слайд №48Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса, слайд №49Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса, слайд №50Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса, слайд №51Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса, слайд №52Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса, слайд №53Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса, слайд №54Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса, слайд №55Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса, слайд №56Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса, слайд №57Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса, слайд №58Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса, слайд №59Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса, слайд №60Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса, слайд №61Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса, слайд №62Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса, слайд №63Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса, слайд №64Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса, слайд №65Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса, слайд №66Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса, слайд №67Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса, слайд №68Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса, слайд №69

Содержание

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса. Доклад-сообщение содержит 69 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации


Слайд 1





Молекулярная физика.
Лектор:
Парахин А.С., к. ф.-м. наук, доцент.
Описание слайда:
Молекулярная физика. Лектор: Парахин А.С., к. ф.-м. наук, доцент.

Слайд 2





5. Реальные газы. 
5.1. Отступление от идеальности.
Идеальные газы подчиняются уравнению Менделеева-Клапейрона:
Голландский учёный ван Марум (1750-1837) в конце 18 века получил сжиженный газ.
 - сжимаемость газов.
Описание слайда:
5. Реальные газы. 5.1. Отступление от идеальности. Идеальные газы подчиняются уравнению Менделеева-Клапейрона: Голландский учёный ван Марум (1750-1837) в конце 18 века получил сжиженный газ. - сжимаемость газов.

Слайд 3





Зависимость сжимаемости газов от давления.
Описание слайда:
Зависимость сжимаемости газов от давления.

Слайд 4





5.2.Уравнение Ван-дер-Ваальса.
Уравнение Менделеева-Клапейрона удовлетворительно описывает разряжённые газы.
Это значит, новое уравнение должно для малых плотностей газов переходить в уравнение Менделеева-Клапейрона.
Уравнение Менделеева-Клапейрона должно быть просто модифицировано.
Описание слайда:
5.2.Уравнение Ван-дер-Ваальса. Уравнение Менделеева-Клапейрона удовлетворительно описывает разряжённые газы. Это значит, новое уравнение должно для малых плотностей газов переходить в уравнение Менделеева-Клапейрона. Уравнение Менделеева-Клапейрона должно быть просто модифицировано.

Слайд 5





Собственный объём молекул.
Описание слайда:
Собственный объём молекул.

Слайд 6





Схема.
Описание слайда:
Схема.

Слайд 7





Силы взаимодействия.
Приповерхностные молекулы
Молекулы в объёме 
В итоге
Описание слайда:
Силы взаимодействия. Приповерхностные молекулы Молекулы в объёме В итоге

Слайд 8





Уравнение Ван-дер-Ваальса.
Параметры  и  называются константами Ван-дер-Ваальса. Для разных газов они разные и табулированы для одного моля.
Описание слайда:
Уравнение Ван-дер-Ваальса. Параметры и называются константами Ван-дер-Ваальса. Для разных газов они разные и табулированы для одного моля.

Слайд 9





Уравнение Ван-дер-Ваальса для любого количества вещества.
Описание слайда:
Уравнение Ван-дер-Ваальса для любого количества вещества.

Слайд 10





Коэффициент сжимаемости.
и разделим на :
Откуда найдём коэффициент сжимаемости:
Описание слайда:
Коэффициент сжимаемости. и разделим на : Откуда найдём коэффициент сжимаемости:

Слайд 11





Сжимаемость газов по Ван-дер-Ваальсу.
Описание слайда:
Сжимаемость газов по Ван-дер-Ваальсу.

Слайд 12





5.3.Изотермы Ван-дер-Ваальса. Критические параметры.
Описание слайда:
5.3.Изотермы Ван-дер-Ваальса. Критические параметры.

Слайд 13





Изотермы Вар-дер-Ваальса.
Progr D: Progr E: Progr F: Progr G: Progr H:
Описание слайда:
Изотермы Вар-дер-Ваальса. Progr D: Progr E: Progr F: Progr G: Progr H:

Слайд 14





Система уравнений для отыскания Критических параметров.
Описание слайда:
Система уравнений для отыскания Критических параметров.

Слайд 15





Преобразование системы.
Разнесём слагаемые в этих уравнениях по разные стороны от равенства:
Описание слайда:
Преобразование системы. Разнесём слагаемые в этих уравнениях по разные стороны от равенства:

Слайд 16





Критический объём.
и поделим первое на второе:
Откуда находим критический объём:
Описание слайда:
Критический объём. и поделим первое на второе: Откуда находим критический объём:

Слайд 17





Критическая температура.
Из первого уравнения найдём критическую температуру:
Описание слайда:
Критическая температура. Из первого уравнения найдём критическую температуру:

Слайд 18





Критическое давление.
Наконец, найдём критическое давление из самого уравнения Ван-дер-Ваальса:
Описание слайда:
Критическое давление. Наконец, найдём критическое давление из самого уравнения Ван-дер-Ваальса:

Слайд 19





Безразмерные параметры.
С помощью критически параметров можно уравнение Ван-дер-Ваальса записать в безразмерном виде. Обозначим:
Описание слайда:
Безразмерные параметры. С помощью критически параметров можно уравнение Ван-дер-Ваальса записать в безразмерном виде. Обозначим:

Слайд 20





Размерные параметры.
и выразим через них размерные термодинамические параметры:
Описание слайда:
Размерные параметры. и выразим через них размерные термодинамические параметры:

Слайд 21





Уравнение Ван-дер-Ваальса с безразмерными параметрами.
Подставим их в уравнение Ван-дер-Ваальса:
Описание слайда:
Уравнение Ван-дер-Ваальса с безразмерными параметрами. Подставим их в уравнение Ван-дер-Ваальса:

Слайд 22





Безразмерное уравнение Ван-дер-Ваальса.
Подставим сюда выражения критических параметров
Сократив выражение, получим:
Для соответственных состояний
Описание слайда:
Безразмерное уравнение Ван-дер-Ваальса. Подставим сюда выражения критических параметров Сократив выражение, получим: Для соответственных состояний

Слайд 23





5.4.Изотермы Эндрюса.
Изотермы Ван-дер-Ваальса – теоретические кривые.
Описание слайда:
5.4.Изотермы Эндрюса. Изотермы Ван-дер-Ваальса – теоретические кривые.

Слайд 24





Эксперименты Марума.
Экспериментальные изотермы выглядят иначе.
Марум обнаружил возможность сжижения газов. При 7 Атм. Давление преставало изменяться.
Описание слайда:
Эксперименты Марума. Экспериментальные изотермы выглядят иначе. Марум обнаружил возможность сжижения газов. При 7 Атм. Давление преставало изменяться.

Слайд 25





Исследование Эндрюса.
Английский химик Томас Эндрюс (1813 – 1885) исследовал углекислый газ. Заметил появление капелек жидкости, которые постепенно разрастались и заполнили весь объём под поршнем.
Описание слайда:
Исследование Эндрюса. Английский химик Томас Эндрюс (1813 – 1885) исследовал углекислый газ. Заметил появление капелек жидкости, которые постепенно разрастались и заполнили весь объём под поршнем.

Слайд 26





Изотермы Эндрюса.
Описание слайда:
Изотермы Эндрюса.

Слайд 27





Исследование изотерм Эндрюса.
Progr D: Progr E: Progr F: Progr G: Progr H:
Описание слайда:
Исследование изотерм Эндрюса. Progr D: Progr E: Progr F: Progr G: Progr H:

Слайд 28





Правило Максвелла.
Внутренняя энергия есть функция состояния и на замкнутом контуре её изменение равно нулю.
Описание слайда:
Правило Максвелла. Внутренняя энергия есть функция состояния и на замкнутом контуре её изменение равно нулю.

Слайд 29





Условие сжижения газов.
Чтоб сжидить газ его нужно охладить до температуры ниже критической.
Этим объясняется неудача многих экспериментаторов, старавшихся превратить в жидкость такие газы, как кислород, азот и т.п.
Описание слайда:
Условие сжижения газов. Чтоб сжидить газ его нужно охладить до температуры ниже критической. Этим объясняется неудача многих экспериментаторов, старавшихся превратить в жидкость такие газы, как кислород, азот и т.п.

Слайд 30





Правило рычага. Обозначения.
обозначим объём в точке синей , это объём всей жидкости
в точке красной ,это объём всего газа
объём в данной точке участка просто , он равен сумме объёмов газа и жидкости
Описание слайда:
Правило рычага. Обозначения. обозначим объём в точке синей , это объём всей жидкости в точке красной ,это объём всего газа объём в данной точке участка просто , он равен сумме объёмов газа и жидкости

Слайд 31





Горизонтальные участки изотерм Эндрюса.
Описание слайда:
Горизонтальные участки изотерм Эндрюса.

Слайд 32





Плотности жидкости и газа.
 в крайних точках.
В промежуточных точках можно записать равенство:
Описание слайда:
Плотности жидкости и газа. в крайних точках. В промежуточных точках можно записать равенство:

Слайд 33





Правило рычага.
Поскольку полная масс равна сумме масс газа и жидкости, то можно записать равенство:
Из него находим отношение масс:
Описание слайда:
Правило рычага. Поскольку полная масс равна сумме масс газа и жидкости, то можно записать равенство: Из него находим отношение масс:

Слайд 34





Отрезки на горизонтальном участке
Но  пропорционально отрезку от точки на горизонтальном участке до красной точки, примыкающему к жидкости, а величина  пропорциональна отрезку от точки до синей точки. Этот отрезок примыкает к газу.
Описание слайда:
Отрезки на горизонтальном участке Но пропорционально отрезку от точки на горизонтальном участке до красной точки, примыкающему к жидкости, а величина пропорциональна отрезку от точки до синей точки. Этот отрезок примыкает к газу.

Слайд 35





Формулировка правила рычага.
Таким образом, массы фаз, жидкой и газообразной, обратно пропорциональны величинам отрезков от текущей точки на горизонтальной части изотерм Эндрюса до концов горизонтального отрезка.
Это утверждение и носит название правило рычага, т.к. оно совпадает с условием равновесия рычага, на концах которого подвешены грузы.
Описание слайда:
Формулировка правила рычага. Таким образом, массы фаз, жидкой и газообразной, обратно пропорциональны величинам отрезков от текущей точки на горизонтальной части изотерм Эндрюса до концов горизонтального отрезка. Это утверждение и носит название правило рычага, т.к. оно совпадает с условием равновесия рычага, на концах которого подвешены грузы.

Слайд 36





5.5. Внутренняя энергия газа Ван-дер-Ваальса.
Силы взаимодействия молекул реального газа создают дополнительное давление:
Описание слайда:
5.5. Внутренняя энергия газа Ван-дер-Ваальса. Силы взаимодействия молекул реального газа создают дополнительное давление:

Слайд 37





Зависимость внутренней энергии от температуры.
Зависимость внутренней энергии от температуры при постоянном объёме определяется теплоёмкостью при постоянном объёме:
Описание слайда:
Зависимость внутренней энергии от температуры. Зависимость внутренней энергии от температуры при постоянном объёме определяется теплоёмкостью при постоянном объёме:

Слайд 38





Полная зависимость внутренней энергии
Описание слайда:
Полная зависимость внутренней энергии

Слайд 39





Функции двух переменных
Описание слайда:
Функции двух переменных

Слайд 40





5.6.Эффект Джоуля-Томсона.
Работы по сжижению газов.
Опыты Джоуля и Томсона по дросселированию.
Определение.
Дросселированием называется процесс пропускания газа через какое-либо препятствие.
Описание слайда:
5.6.Эффект Джоуля-Томсона. Работы по сжижению газов. Опыты Джоуля и Томсона по дросселированию. Определение. Дросселированием называется процесс пропускания газа через какое-либо препятствие.

Слайд 41





Опыты Джоуля-Томсона.
Описание слайда:
Опыты Джоуля-Томсона.

Слайд 42





Определение эффекта Джоуля-Томсона.
Эффектом Джоуля-Томсона называется явление изменения температуры газа при дросселировании.
Описание слайда:
Определение эффекта Джоуля-Томсона. Эффектом Джоуля-Томсона называется явление изменения температуры газа при дросселировании.

Слайд 43





Работа газа и над газом.
Работа в левой части совершается над газом
Газ в правой половине газ совершает работу:
Результирующая работа:
Описание слайда:
Работа газа и над газом. Работа в левой части совершается над газом Газ в правой половине газ совершает работу: Результирующая работа:

Слайд 44





Изменение внутренней энергии.
Поскольку процесс адиабатический, то согласно первому началу:
Описание слайда:
Изменение внутренней энергии. Поскольку процесс адиабатический, то согласно первому началу:

Слайд 45





Энтальпия.
Величина 
Называется энтальпией или тепловой функцией.
Процесс Джоуля –Томсона – изоэнтальпический процесс
Описание слайда:
Энтальпия. Величина Называется энтальпией или тепловой функцией. Процесс Джоуля –Томсона – изоэнтальпический процесс

Слайд 46





Дифференциал энтальпии.
Найдём полный дифференциал энтальпии и приравняем к нулю, поскольку она неизменна:
Описание слайда:
Дифференциал энтальпии. Найдём полный дифференциал энтальпии и приравняем к нулю, поскольку она неизменна:

Слайд 47





Производная температуры по давлению.
Откуда и находим производную температуры по давлению:
Описание слайда:
Производная температуры по давлению. Откуда и находим производную температуры по давлению:

Слайд 48





Теплоёмкость при постоянном давлении.
Преобразуем это выражение. Найдём знаменатель:
Описание слайда:
Теплоёмкость при постоянном давлении. Преобразуем это выражение. Найдём знаменатель:

Слайд 49





Естественные параметры.
Определение.
Естественными параметрами некоторой термодинамической функции состояния называются параметры, через дифференциалы которых выражается дифференциал этой функции, исходя из первого начала термодинамики.
Описание слайда:
Естественные параметры. Определение. Естественными параметрами некоторой термодинамической функции состояния называются параметры, через дифференциалы которых выражается дифференциал этой функции, исходя из первого начала термодинамики.

Слайд 50





Для внутренней энергии.
Так из первого начала следует:
Согласно определению энтропии:
Описание слайда:
Для внутренней энергии. Так из первого начала следует: Согласно определению энтропии:

Слайд 51





Дифференциал внутренней энергии.
Так что:
 - Объединённое начало.
Выразим отсюда дифференциал внутренней энергии:
Отсюда видно, что естественными параметрами для внутренней энергии являются энтропия и объём.
Описание слайда:
Дифференциал внутренней энергии. Так что: - Объединённое начало. Выразим отсюда дифференциал внутренней энергии: Отсюда видно, что естественными параметрами для внутренней энергии являются энтропия и объём.

Слайд 52





Преобразование первого начала термодинамики.
Добавим выражения  
От этого равенство не нарушится:
Но теперь можно свернуть второе и четвёртое вместе и перенести влево:
Описание слайда:
Преобразование первого начала термодинамики. Добавим выражения От этого равенство не нарушится: Но теперь можно свернуть второе и четвёртое вместе и перенести влево:

Слайд 53





Дифференциал энтальпии в естественных параметрах.
Отсюда следует, что естественные параметры энтальпии: энтропия и давление.
Описание слайда:
Дифференциал энтальпии в естественных параметрах. Отсюда следует, что естественные параметры энтальпии: энтропия и давление.

Слайд 54





Производная энтальпии по давлению
Разделим это на , считая температуру постоянной
Описание слайда:
Производная энтальпии по давлению Разделим это на , считая температуру постоянной

Слайд 55





Формула эффекта Джоуля-Томсона.
Тогда эффект Джоуля-Томсона будет вычисляться по формуле:
Описание слайда:
Формула эффекта Джоуля-Томсона. Тогда эффект Джоуля-Томсона будет вычисляться по формуле:

Слайд 56





Термодинамический потенциал Гиббса
Термодинамический потенциал Гиббса:

Естественные параметры потенциала Гиббса – давление и температура.
Описание слайда:
Термодинамический потенциал Гиббса Термодинамический потенциал Гиббса: Естественные параметры потенциала Гиббса – давление и температура.

Слайд 57





Математическая формула дифференциала потенциала Гиббса.
С другой стороны:
Описание слайда:
Математическая формула дифференциала потенциала Гиббса. С другой стороны:

Слайд 58





Выражения для давления и энтропии.
Сравнивая эти два выражения, находим:
Для любой функции состояния смешанные производные равны:
Описание слайда:
Выражения для давления и энтропии. Сравнивая эти два выражения, находим: Для любой функции состояния смешанные производные равны:

Слайд 59





Общая формула Эффекта Джоуля-Томсона.
Описание слайда:
Общая формула Эффекта Джоуля-Томсона.

Слайд 60





Анализ формулы.
Знаменатель положителен. Знак эффекта зависит от числителя:
1.  – эффект положителен.
2.  – эффект отрицателен.
3.  – эффект отсутствует.
Описание слайда:
Анализ формулы. Знаменатель положителен. Знак эффекта зависит от числителя: 1. – эффект положителен. 2. – эффект отрицателен. 3. – эффект отсутствует.

Слайд 61





5.7.Идеальный и реальный газы.
Идеальный газ.
Подставим в формулу эффекта:
Таким образом, для идеального газа эффект Джоуля-Томсона равен нулю. Это значит, что идеальный газ, проходя через пробку, не нагревается и не охлаждается.
Описание слайда:
5.7.Идеальный и реальный газы. Идеальный газ. Подставим в формулу эффекта: Таким образом, для идеального газа эффект Джоуля-Томсона равен нулю. Это значит, что идеальный газ, проходя через пробку, не нагревается и не охлаждается.

Слайд 62





Газ Ван-дер-Ваальса
Описание слайда:
Газ Ван-дер-Ваальса

Слайд 63





Производная от объёма по температуре.
Описание слайда:
Производная от объёма по температуре.

Слайд 64





Преобразование формулы.
Описание слайда:
Преобразование формулы.

Слайд 65





Температура инверсии.
 - температура инверсии
Описание слайда:
Температура инверсии. - температура инверсии

Слайд 66





Положительный эффект.

Температура газа падает с падением давления
Описание слайда:
Положительный эффект. Температура газа падает с падением давления

Слайд 67





Отрицательный эффект.

Температура растёт с падением давления.
Описание слайда:
Отрицательный эффект. Температура растёт с падением давления.

Слайд 68





Отсутствие эффекта

Температура не меняется с изменением давления.
Описание слайда:
Отсутствие эффекта Температура не меняется с изменением давления.

Слайд 69





Эффект Джоуля-Томсона для разряжённых газов.
Рассмотрим эту формулу для разряжённых газов:
Описание слайда:
Эффект Джоуля-Томсона для разряжённых газов. Рассмотрим эту формулу для разряжённых газов:



Похожие презентации
Mypresentation.ru
Загрузить презентацию