Gesi Real: kupotoka kutoka ideality

Neno "gesi halisi" miongoni mwa maduka ya dawa na Fizikia kuitwa gesi mali hizo ambazo ni moja kwa moja unategemea mwingiliano wao intermolecular. Ingawa yoyote directory maalumu inaweza kusomwa kwamba mole moja ya vitu katika hali ya kawaida na hali thabiti inachukuwa kiasi cha takriban 22.41108 lita. Kauli hii ni kweli tu kwa ajili ya kile kinachoitwa "bora" gesi ambayo, kwa mujibu wa Clapeyron equation, si kaimu nguvu ya kivutio kuheshimiana na repulsion ya molekuli, na kiasi inamilikiwa na mwisho ni negligibly ndogo.

Bila shaka, vitu hivi havipo, hivyo hoja hizi zote na mahesabu ni mwelekeo rena kinadharia. Lakini gesi halisi, ambayo ni kwa baadhi ya Uadilifu kiasi na sheria bora ni mara kwa mara. Kati ya molekiuli za dutu hizi ni kila mara hupatikana nguvu ya kivutio kuheshimiana, ambayo ina maana kwamba kiasi yao ni tofauti kidogo kutoka itolewe mfano kamili. Zaidi ya hayo, gesi yote halisi na viwango tofauti ya kupotoka kutoka ideality.

Lakini hapa kufuatiliwa tabia wazi kabisa: ya juu ya kiwango mchemko dutu karibu na digrii sifuri centigrade, zaidi kiwanja zitatofautiana mfano bora. equation ya hali ya gesi halisi inamilikiwa na Uholanzi mwanafizikia Johannes Diederik van der Waals vikosi, walikuwa kuondolewa mwaka 1873. Katika utaratibu huu, ambayo ina aina (p + n ² / V ²⁾ (V - NB) = NRT , unasimamiwa mbili marekebisho makubwa sana kwa kulinganisha na Clapeyron equation (PV = NRT), kuamua kimajaribio. moja ya kwanza itazingatia majeshi ya mwingiliano Masi, ambayo huathiri si tu ya aina ya gesi, lakini pia kiasi yake, wiani na shinikizo. marekebisho ya pili imedhamiria kwa uzito Masi ya dutu.

marekebisho muhimu jukumu kupata data katika gesi shinikizo. Kwa mfano, kwa ajili ya nitrojeni 80 atmospheres exponent. hesabu itakuwa tofauti na bora kwa asilimia tano, wakati ongezeko shinikizo anga nne tofauti tayari imefikia asilimia mia moja. Kwa sababu hiyo sheria za bora gesi mfano ni ya makadirio. Ukiukaji wa hao ni wa upimaji na. kwanza inajidhihirisha katika ukweli kwamba Clapeyron equation ana kwa gesi yote halisi takribani sana. Retreat ni ya ubora gani zaidi.

gesi Real huweza kugeuzwa katika kioevu na imara hali ya mkusanyiko, ambayo itakuwa vigumu kwa kuzingatia yao kali kwa Clapeyron equation. vikosi intermolecular yeyote kwa vifaa vile kusababisha malezi ya misombo mbalimbali kemikali. Hii tena haiwezi kuwa katika nadharia ya mfumo wa gesi bora. mawasiliano na hivyo sumu inayoitwa kemikali au valence. Iwapo kweli gesi ni ionized, humo kuanza kuonekana Coulomb kivutio vikosi zinazoamua tabia ya, kwa mfano, plasma, ambayo ni nusu upande wowote ionic spishi. Hii ni kweli hasa kwa kuzingatia ukweli kwamba plasma fizikia leo ni kubwa, kwa kasi zinazoendelea nidhamu ya kisayansi, ambayo ina maombi kubwa sana katika astrofysik, nadharia ya ishara za redio wimbi, na tatizo la kudhibiti nyuklia athari fusion.

Kemikali dhamana katika gesi kweli kwa hali zao hawana tofauti na vikosi Masi. Wale na wengine kwa kiasi kikubwa kupunguzwa na mwingiliano umeme kati ya mashtaka ya atomiki, yote ambayo ni ujenzi atomiki na molekuli muundo wa dutu. Hata hivyo, uelewa kamili wa vikosi vya molekiuli na kemikali kwa sababu tu na kuibuka wa quantum mechanics.

Sisi kukubali kwamba si kila hali ya suala hilo ni sambamba na equation ya mwanafizikia Kiholanzi, unaweza kutekelezwa kwa vitendo. Hii inahitaji pia sababu ya utulivu wao thermodynamic. Moja ya masharti muhimu mawakala kama utulivu ni kwamba katika shinikizo equation isothermal lazima madhubuti aliona tabia ya kupunguza mwili jumla. Kwa maneno mengine, na kuongeza thamani za V isotherms yote ya gesi ya kweli lazima kuanguka kwa kasi. Wakati huo huo, juu ya isothermal chati Van der Waals vikosi chini muhimu ya joto ya kiwango cha sehemu kupanda ni aliona. pointi katika kanda hizi zinalingana na hali isiyo thabiti ya kulevya, ambayo kwa vitendo hawezi kuwa barabara.