Реалдуу газдар, каныккан буу; кристаллдык жана аморфтук катуу телолор
Эмне үчүн Тянь-Шань чокусунда суу муздагыраак кайнайт, эмне үчүн ваннадагы күзгү тердейт жана эмне үчүн айнектин чыныгы эрүү чекити жок
Негизги идея: Өткөн темадагы идеалдуу газ модели реалдуу молекулалар жөнүндө эки чындыкты эске албайт: алар бири-бирин тартат жана көлөм ээлейт. Газды кыскач же муздатканда бул чындыктар маанилүү болуп, газ суюктукка айланат, ал эми суюктуктун үстүндө аны менен динамикалык тең салмактуулукта каныккан буу турат. Ошол эле молекулалар аралык күчтөр, катып калып, кристаллдын тартиптүү торун же айнек сыяктуу аморфтук телонун катып калган баш-аламандыгын курат.
Бул теманын аягында сиз төмөнкүлөрдү жасай аласыз:
- жогорку басымда жана төмөнкү температурада реалдуу газдар эмне үчүн идеалдуу газ законунан четтээрин түшүндүрүү,
- буулануу менен конденсацияны эки тараптуу молекулалык агым катары сүрөттөө,
- каныккан бууга аныктама берүү жана анын басымы эмне үчүн температурадан гана көз каранды экенин айтуу,
- кайноону каныккан буунун басымы менен байланыштыруу жана эмне үчүн тоолордо суу 100 °C ден төмөн кайнаарын түшүндүрүү,
- абсолюттук жана салыштырма нымдуулукту эсептөө жана шүүдүрүм чекитин табуу,
- газды жалаң басым менен суюлтууга болбогон критикалык температураны түшүндүрүү,
- кристаллдык жана аморфтук телолорду тартиби, эрүү жүрүшү жана анизотропиясы боюнча салыштыруу.
1. Идеалдуу газдан реалдуу газдарга
Өткөн темада сиз идеалдуу газдын абал теңдемесин pV = νRT колдондуңуз. Бул модель эки божомолго таянат: газ молекулаларынын өз көлөмү жок жана алар кагылышуулардын арасында бири-бирин тартпайт. Бөлмө температурасында жана нормалдуу басымда кадимки аба үчүн бул божомолдор эң сонун - молекулалар өтө майда жана бири-биринен алыс, ошондуктан ката бир пайыздан аз.
Реалдуу газ - бул эки чындыкты элес албай коюуга мүмкүн болбогон газ. Идеалдуу газ законунан четтөө так эки учурда чоңоёт:
- Жогорку басым. Газ катуу кысылганда молекулалар жакын жайгашат. Алар ээлеген көлөм эми идишке салыштырмалуу аз эмес, ошондуктан газды идеалдуу закон болжогондон кыйла кыйын кысылат.
- Төмөнкү температура. Муздак газда молекулалар жай кыймылдайт. Эми молекулалар ортосундагы алсыз тартылуу (суюктуктарды кармаган ошол эле молекулалар аралык күч) аларды бириктирүүгө үлгүрүп, басымды идеалдуу маанинин астына түшүрөт жана акырында газды суюктукка конденсациялайт.
Ван-дер-Ваальс сүрөтү: реалдуу газдын тагыраак теңдемеси pV = νRT ге эки оңдоо кошот: молекулалар ээлеген орун үчүн кичине b көлөмүн кемитет, жана молекулалардын тартылуусу үчүн a/V2 ички басым мүчөсүн кошот. Бул жылы толук формуланы билүүнүн кереги жок, бирок идеяны эсиңизде тутуңуз: реалдуу молекулалардын өлчөмү жана "жабышкактыгы" бар, жана газ тыгыз болгондо экөө тең маанилүү.