Процесс установления внутри фаз равновесного распределения концентрации газовых молекул (а также молекул жидких и твёрдых тел) называется диффузией.

Дата: 2025-05-25; Просмотры: 13
Оценка:
0.00 из 5.00 — оценок
Скачиваний: 0

Теплопроводность газов — явление направленного переноса тепловой энергии за счет столкновения частиц газа без переноса вещества.
Явление теплопроводности описывается законом Фурье:
, где
— плотность теплового потока, равная тепловой энергии, переносимой за единицу времени через единичную площадку, перпендикулярную оси x.
— градиент температуры,
— коэффициент теплопроводности.

Вязкость газов (явление внутреннего трения) — это появление сил трения между слоями газа, движущимися друг относительно друга параллельно и с разными по величине скоростями.

В кинетической теории газов коэффициент внутреннего трения вычисляется по формуле

,

где — средняя скорость теплового движения молекул, − средняя длина свободного пробега.

Формула внутренней энергии идеального газа:

,

и прямо связанная с ней формула для средней энергии молекулы идеального газа

,

где

— количество степеней свободы молекулы газа,

— количество газа ( — масса, — молярная масса газа),

— универсальная газовая постоянная,

— константа Больцмана,

— абсолютная температура газа,

— включают количество степеней свободы молекулы.

Уравнение Ван-дер-Ваальса для моля газа (уравнение состояния реальных газов)

где

· — давление,

· — молярный объём,

· — абсолютная температура,

· — универсальная газовая постоянная.

Фа́зовый перехо́д (фазовое превращение) в термодинамике — переход вещества из одной термодинамической фазы в другую при изменении внешних условий.

При фазовом переходе первого рода скачкообразно изменяются самые главные, первичные экстенсивные параметры: удельный объём, количество запасённой внутренней энергии, концентрация компонентов и т. п.

При фазовом переходе второго рода плотность и внутренняя энергия не меняются, так что невооружённым глазом такой фазовый переход может быть незаметен. Скачок же испытывают их производные по температуре и давлению: теплоёмкость, коэффициент теплового расширения, различные восприимчивости и т. д.

 

Изотермы реального газа (схематично)

Синие — изотермы при температуре ниже критической. Зелёные участки на них — метастабильные состояния.

Участок левее точки F — нормальная жидкость.
Точка F — точка кипения.
Прямая FG — равновесие жидкой и газообразной фазы.
Участок FA — перегретая жидкость.
Участок F′A — растянутая жидкость (p<0).
Участок AC — аналитическое продолжение изотермы, физически невозможен.
Участок CG — переохлаждённый пар.
Точка G — точка росы.
Участок правее точки G — нормальный газ.
Площади фигуры FAB и GCB равны.

Красная — критическая изотерма.
K — критическая точка.

Голубые — сверхкритические изотермы

 

Изотерма Ван-дер-Ваальса - давлению соответствуют три значения молярного объёма . Минимальный объём (максимальная плотность) соответствует жидкому состоянию, максимальный объём – газообразному состоянию.

Внутренняя энергия реального газа будет определяться суммой кинетической энергии Eк теплового движения его молекул и потенциальной энергии взаимодействия молекул между собой - Eп:

 

U=Eк+Eп.