Gesi halisi: mkengeuko kutoka kwa ukamilifu

2024 Mwandishi: Angel Austin | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2023-12-17 05:42

Neno "gesi halisi" miongoni mwa wanakemia na wanafizikia hutumiwa kuziita gesi hizo, sifa ambazo hutegemea moja kwa moja mwingiliano wao wa baina ya molekuli. Ingawa katika kitabu chochote maalum cha kumbukumbu mtu anaweza kusoma kwamba mole moja ya vitu hivi chini ya hali ya kawaida na hali ya kutosha inachukua kiasi cha takriban lita 22.41108. Taarifa kama hiyo ni kweli tu kwa gesi zinazoitwa "bora", ambayo, kwa mujibu wa equation ya Clapeyron, nguvu za kuvutia na kukataa molekuli hazifanyi kazi, na kiasi kinachochukuliwa na mwisho ni thamani isiyo na maana..

Bila shaka, vitu kama hivyo havipo katika asili, kwa hivyo hoja hizi zote na hesabu ni za kinadharia tu. Lakini gesi halisi, ambayo inapotoka kwa kiwango kimoja au nyingine kutoka kwa sheria za ukamilifu, hupatikana kila wakati. Kati ya molekuli za vitu kama hivyo daima kuna nguvu za mvuto wa pande zote, ambayo ina maana kwamba kiasi chao ni tofauti nainayotokana na mfano kamili. Zaidi ya hayo, gesi zote halisi zina viwango tofauti vya kupotoka kutoka kwa ubora.

Lakini kuna mwelekeo ulio wazi kabisa hapa: kadri kiwango cha mchemko cha dutu kinavyokaribia nyuzi joto sifuri, ndivyo kiwanja hiki kitatofautiana na kielelezo bora zaidi. Mlinganyo wa hali ya gesi halisi, inayomilikiwa na mwanafizikia wa Uholanzi Johannes Diederik van der Waals, ilitolewa naye mnamo 1873. Fomula hii, ambayo ina fomu (p + n²a/V^{2) (V – nb)=nRT, imelinganishwa na Mlinganyo wa Clapeyron (pV=nRT), umeamuliwa kwa majaribio. Ya kwanza ya haya inazingatia nguvu za mwingiliano wa Masi, ambayo huathiriwa sio tu na aina ya gesi, bali pia kwa kiasi chake, wiani na shinikizo. Marekebisho ya pili yanabainisha uzito wa molekuli ya dutu.}

Marekebisho haya hupata jukumu muhimu zaidi katika shinikizo la juu la gesi. Kwa mfano, kwa nitrojeni kwenye kiashiria cha 80 atm. mahesabu yatatofautiana na bora kwa karibu asilimia tano, na kwa kuongezeka kwa shinikizo kwa anga mia nne, tofauti tayari itafikia asilimia mia moja. Inafuata kwamba sheria za mfano bora wa gesi ni takriban sana. Kupotoka kutoka kwao ni kwa kiasi na ubora. Ya kwanza inaonyeshwa kwa ukweli kwamba equation ya Clapeyron inazingatiwa kwa vitu vyote vya gesi halisi takriban sana. Mikengeuko ya ubora ni ya ndani zaidi.

Gesi halisi zinaweza kubadilishwa nakuwa kimiminika, na kuwa katika hali dhabiti ya kujumlisha, ambayo isingewezekana ikiwa wangefuata mlinganyo wa Clapeyron kwa uthabiti. Vikosi vya intermolecular vinavyofanya vitu hivyo husababisha kuundwa kwa misombo mbalimbali ya kemikali. Tena, hii haiwezekani katika mfumo wa gesi bora wa kinadharia. Vifungo vinavyotengenezwa kwa njia hii huitwa vifungo vya kemikali au valence. Katika kesi wakati gesi halisi ni ionized, vikosi vya kivutio vya Coulomb huanza kuonekana ndani yake, ambayo huamua tabia, kwa mfano, ya plasma, ambayo ni dutu ya ionized quasi-neutral. Hili ni muhimu hasa kwa kuzingatia ukweli kwamba fizikia ya plasma leo ni taaluma kubwa ya kisayansi inayostawi kwa kasi, ambayo ina matumizi mapana sana katika unajimu, nadharia ya uenezaji wa mawimbi ya mawimbi ya redio, na tatizo la kudhibitiwa kwa athari za nyuklia na nyuklia.

Vifungo vya kemikali katika gesi halisi kwa asili yake kwa kweli hazitofautiani na nguvu za molekuli. Wote hao na wengine, kwa kiasi kikubwa, hupunguzwa kwa mwingiliano wa umeme kati ya malipo ya msingi, ambayo muundo mzima wa atomiki na molekuli ya suala hujengwa. Hata hivyo, uelewa kamili wa nguvu za molekuli na kemikali uliwezekana tu na ujio wa mechanics ya quantum.

Inafaa kutambua kwamba si kila hali ya mambo inayotangamana na mlingano wa mwanafizikia wa Uholanzi inaweza kutekelezwa kwa vitendo. Hii pia inahitaji sababu ya utulivu wao wa thermodynamic. Moja ya masharti muhimu kwa utulivu kama huu wa dutu ni kwamba ndaniKatika usawa wa shinikizo la isothermal, tabia ya kupungua kwa jumla ya kiasi cha mwili lazima izingatiwe kwa uangalifu. Kwa maneno mengine, thamani ya V inapoongezeka, isotherms zote za gesi halisi lazima zipungue kwa kasi. Wakati huo huo, kwenye viwanja vya isothermal vya van der Waals, sehemu zinazoinuka zinazingatiwa chini ya alama muhimu ya joto. Pointi zilizo katika kanda kama hizo zinalingana na hali isiyo thabiti ya jambo, ambayo haiwezi kutekelezwa kwa vitendo.

Ilipendekeza:

Sheria ya Pascal ya vimiminika na gesi. Usambazaji wa shinikizo kwa maji na gesi

Sheria ya Pascal kuhusu vimiminika na gesi inasema kwamba shinikizo, linaloenea katika dutu, halibadilishi nguvu zake na hupitishwa pande zote kwa usawa. Dutu za kioevu na gesi hutenda chini ya shinikizo na tofauti fulani. Tofauti ni kutokana na tabia ya chembe na uzito wa gesi na vinywaji. Katika makala tutazingatia haya yote kwa undani kwa msaada wa majaribio ya kuona

Kutekwa nyara kwa Nicholas 2 kutoka kwa kiti cha enzi. Sababu, tarehe ya kutekwa nyara kwa Nicholas 2 kutoka kwa kiti cha enzi. Manifesto ya Nicholas 2 juu ya kutekwa nyara kwa kiti cha enzi

Nakala inasimulia kuhusu kutekwa nyara kwa Nicholas II kutoka kwa kiti cha enzi - tukio ambalo lilikua hatua ya mabadiliko katika historia ya Urusi. Muhtasari mfupi wa sababu zilizomsukuma mfalme kuchukua hatua hiyo na mazingira ambayo ilichukuliwa yatolewa

Gesi bora. Mlinganyo wa hali kwa gesi bora. isoprocesses

Gesi bora, mlingano bora wa gesi wa hali, halijoto na shinikizo lake, kiasi… orodha ya vigezo na ufafanuzi unaotumika katika sehemu inayolingana ya fizikia inaweza kuendelea kwa muda mrefu sana. Leo tutazungumza juu ya mada hii tu

Muundo halisi wa gesi bora. Mfano bora wa gesi. Tabia za gesi

Matukio asilia na michakato inayotuzunguka ni changamano sana. Kwa maelezo yao halisi ya kimwili, kifaa cha kihesabu kigumu kinapaswa kutumika na idadi kubwa ya mambo muhimu yanapaswa kuzingatiwa. Ili kuepuka tatizo hili, baadhi ya mifano iliyorahisishwa hutumiwa katika fizikia, ambayo inawezesha sana uchambuzi wa hisabati wa mchakato, lakini kwa kweli haiathiri usahihi wa maelezo yake. Mmoja wao ni mfano bora wa gesi. Hebu tuangalie kwa karibu zaidi katika makala

Njia kutoka kwa Varangi hadi kwa Wagiriki ni Njia ya kina kutoka kwa Varangi hadi kwa Wagiriki: maelezo, miji, mito

Makala inasimulia kuhusu njia ya zamani ya maji na kwa kiasi fulani njia ya nchi kavu iliyounganisha Skandinavia na nchi za Mediterania. Muhtasari mfupi wa njia hii umetolewa kwa mujibu wa uwasilishaji wake katika "Tale of Bygone Years"