Тема 5. Реальные газы. Жидкости. Твердые тела

1. Тема 5. Реальные газы. Жидкости. Твердые тела §5.1. Модель реального газа. Уравнение Ван-дер-Ваальса

2. F F Модель идеального газа взаимодействие упругим ударом 0 r r0 Модель реального газа

3. F F Модель идеального газа взаимодействие упругим ударом 0 r r0 Модель реального газа

4. Сила взаимодействия F и потенциальная энергия взаимодействия Eр двух молекул

5. Модель идеального газа: Модель Ван-дер-Ваальса Уравнение Ван-дер-Ваальса Ван-дер-Ваальс (van der Waals) Ян (1837 – 1923)

6. Тема 5. Реальные газы. Жидкости. Твердые тела §5.2. Конденсация реального газа. Изотермы Ван-дер-Ваальса

7. p р Q Q Q V T2 T1 Изотермы реального газа р = const изотермы реального газа T2 >T1

8. Водяной пар (1) и вода (2). Молекулы воды увеличены примерно в 5·107 раз.

9. p T >Tкр T < Tкр V Область I – жидкость, Ткр область II – двухфазная система «жидкость + насыщенный пар», III область III – газообразное вещество. K K – критическая точка I II

10. Изотермы Ван-дер-Ваальса p K pкр Ткр Vкр V площади равны (правило Максвелла)

11. Тема 5. Реальные газы. Жидкости . Твердые тела §5.3. Область двухфазных состояний. Равновесие фаз. Критическое состояние

12. p T ρ V Ткр В двухфазном состоянии II: III K I II Vж Vгаз ρж ρкр ρг Tкр

13. Тема 5. Реальные газы. Жидкости . Твердые тела §5.4. Область двухфазных состояний. Уравнение Клапейрона-Клаузиуса

14. Определение: теплота, идущая на изменение фазового состояния вещества, называется теплотой фазового превращения или скрытой теплотой перехода

15. p цикл Карно δQ=0 Q1 T p δQ=0 p-dp T-dT Q2 V скрытая теплота парообразования V1 V2 - уравнение Клапейрона - Клаузиуса Клаузиус (Clausius) Рудольф Юлиус Эмануэль (1822 – 1888) Клапейрон (Clapeyron) Бенуа Поль Эмиль (1799 – 1864)

16. p p V V1 V2 - уравнение Клапейрона - Клаузиуса - зависимость давления насыщенного пара от температуры

17. Тема 5. Реальные газы. Жидкости . Твердые тела §5.5. Тройная точка. Диаграмма состояния

18. Кривая плавления 1 2 Кривая испарения Кривая сублимации 3 4 Диаграмма состояния V=const Тв Ж Газ

19. 2 1 р К Ж Тв Тр Газ Т

20. Тема 5. Реальные газы. Жидкости . Твердые тела §5.6. Дырочная модель жидкости

21. В кристаллах – дальний порядок В жидкостях – ближний порядок микрополости – «дырки» (~ 10% V)

22. τ – время оседлой жизни τ ~ 10 - 8 c τ0 – средний период колебаний молекул около положения равновесия τ/ τ0 ~ 103-105 W – энергия активации 1. t >>τ - перескоки в сторону действия силы: текучесть жидкости. 2. t <<τ - жидкость ведет себя как упругая среда: сопротивляется не только изменению объема, но и формы.

23. Тема 5. Реальные газы. Жидкости . Твердые тела §5.7. Кристаллы. Классическая теория теплоемкости кристаллов. Закон Дюлонга-Пти

24. Кристаллическая решетка поваренной соли

25. Простые кристаллические решетки: 1 – простая кубическая решетка; 2 – гранецентрированная кубическая решетка; 3 – объемноцентрированная кубическая решетка; 4 – гексагональная решетка.

26. Движение атомов в кристалле y x z

27. Движение атомов в кристалле y x z

28. F r - закон Дюлонга – Пти Пти Алекси Терез (1791 – 1820) Дюлонг Пьер Луи (1785 – 1838)

29. - закон Дюлонга – Пти c 3R эксперимент ~ Т3 T, K 0 300-400

30. Конец темы