Экспериментальная изотерма Ван-дер-Вальса




Критическое состояние — состояние двух равновесно сосуществующих фаз, при достижении которого фазы становятся тождественными по своим свойствам. Критическое состояние характеризуется критическими значениями температуры, давления, удельного объема, развитием флуктуаций.

Конденсация – это переход вещества из газообразного в жидкое состояние. Молекулы жидкости, покинувшие ее в процессе испарения, находятся в воздухе в состоянии непрерывного теплового движения. Так как движение молекул хаотичное, то какая-то часть молекул вновь попадает в жидкость. Число таких молекул тем больше, чем больше давление пара над жидкостью. Пар конденсируется.

60. Общие представления о структуре и свойствах жидкостей.

Молекулы в жидкостях находятся значительно ближе друг к другу, чем в газах. По этой причине силы межмолекулярного взаимодействия в жидкости значительно больше, чем в газе. Именно этой огромной величиной молекулярного давления объясняется ничтожно малая сжимаемость жидкостей даже при значительном изменении внешнего давления. Структура жидкостей (их молекулярное строение) характерна тем, что расстояние между частицами является неодинаковым и непостоянным. В расположении молекул и атомов наблюдается ближний порядок. Это означает, что ближайшие соседи каждой молекулы по отношению друг к другу имеют определенную ориентацию и расположение. Однако, по мере удаления от «центра наблюдения» расположение частиц становится все менее упорядоченным и уже на расстояниях 3–4-ёх молекулярных диаметров совершенно исчезает. Наличие ближнего порядка в расположении молекул жидкости подтверждено данными рентгеноструктурного анализа. В целом это обуславливает изотропию свойств жидкостей.

61. Поверхностное натяжение. Явление на границе поверхности твердого тела и жидкости (смачивание и несмачивание).

Поверхностное натяжение жидкости (коэффициент поверхностного натяжения жидкости) – это физическая величина, которая характеризует данную жидкость и равна отношению поверхностной энергии к площади поверхности жидкости. Измеряется коэффициент поверхностного натяжения в ньютонах, деленных на метр. Коэффициент поверхностного натяжения зависит от:

1. Природы жидкости

2. Температуры

3. Наличие поверхностно активных веществ, уменьшающих поверхностное натяжение (ПАВ), например мыла или стирального порошка.

4. Свойства газа, граничащего с жидкостью.

Смачиваниеявление, возникающее вследствие взаимодействия молекул жидкости с молекулами твердых тел. Если силы притяжения между молекулами жидкости и твердого тела больше сил притяжения между молекулами жидкости, то жидкость называют смачивающей; если силы притяжения жидкости и твердого тела меньше сил притяжения между молекулами жидкости, то жидкость называют несмачивающей. У самых стенок сосуда явление смачивания и несмачивания приводят к искривлению поверхности жидкости, так называемые краевые эффекты. Количественной характеристикой краевых эффектов служит краевой угол θ - угол между плоскостью касательной к поверхности жидкости и поверхностью твердого тела. Внутри краевого угла всегда находится жидкость (рис. 4, а, б). При смачивании он будет острым (рис. 4, а), а при несмачивании – тупым (рис. 4, б). В школьном курсе физики рассматривают только полное смачивание (θ = 0º) или полное несмачивание (θ = 180º).

Если смачивающая жидкость находится на открытой поверхности твердого тела (рис. 6, а), то происходит ее растекание по этой поверхности. Если на открытой поверхности твердого тела находится несмачивающая жидкость, то она принимает форму, близкую к шаровой (рис. 6, б).

62. Капиллярные явления.

Искривление поверхности жидкости у краев сосуда особенно отчетливо видно в узких трубках, где искривляется вся свободная поверхность жидкости. В трубках с узким сечением эта поверхность представляет собой часть сферы, ее называют мениском. У смачивающей жидкости образуется вогнутый мениск (рис. 7, а), а у несмачивающей — выпуклый (рис. 7, б).

Если поместить узкую трубку (капилляр) одним концом в жидкость, налитую в широкий сосуд, то вследствие наличия силы лапласова давления жидкость в капилляре поднимается (если жидкость смачивающая) или опускается (если жидкость несмачивающая) (рис. 9, а, б), так как под плоской поверхностью жидкости в широком сосуде избыточного давления нет. Явления изменения высоты уровня жидкости в капиллярах по сравнению с уровнем жидкости в широких сосудах называются капиллярными явлениями.

63. Осмос. Осмотическое давление. Роль в живых системах.

Процесс самопроизвольного проникновения растворителя через полупроницаемую мембрану и представляет собой осмос. Если бы мембрана оказалась подвижным поршнем, она бы сме­щалась в сторону более разбавленного раствора, однако можно остановить движение поршня, приложив некоторое давление извне. Это давление называют осмотическим. Выражение, связывающее величину осмотического давления с концентрацией, известно, как закон Вант Гоффа: ∏=ню y/V *RT.

64. Признаки кристаллического состояния. Представления о структуре кристаллов. Физические типы кристаллов.

Кристаллическое состояние. Основной особенностью кристаллов, отличающих их от жидкостей и аморфных тел, является периодичность пространственного расположения частиц, из которых состоит кристалл. Совокупность таких периодически расположенных частиц образует периодическую структуру, называемую кристаллической решеткой. В зависимости от природы частиц, расположенных в узлах кристаллической решетки и от характера сил взаимодействия между частицами, различают 4 физических типа кристалла: ионные; атомные; металлические; молекулярные.

65. Фазовые переходы 1 и 2 рода. Их особенности (характеристик).

Различают фазовые переходы двух родов. Фазовый переход первого рода (например, плавление, кристаллизация и т.д.) сопровождается поглощением или выделением вполне определённого количества теплоты, называемой теплотой фазового перехода.

 

Фазовые переходы первого рода характеризуются постоянством температуры, изменениями энтропии и объёма. Фазовые переходы, не связанные с поглощением или выделением теплоты и изменением объёма, называются фазовыми переходами второго рода. Эти переходы характеризуются постоянством объёма и энтропии, но скачкообразным изменением теплоёмкости.

66. Фазовая диаграмма: уравнение Клапейрона- Клаузиуса. Тройная точка.

Фазовая диаграмма — графическое отображение равновесного состояния бесконечной физико-химической системы при условиях, отвечающих координатам рассматриваемой точки на диаграмме (носит название фигуративной точки). Уравнение Клапейрона — Клаузиуса — термодинамическое уравнение, относящееся к квазистатическим (равновесным) процессам перехода вещества из одной фазы в другую (испарение, плавление, сублимация, полиморфное превращение и др.). Согласно уравнению, теплота фазового перехода (например, теплота испарения, теплота плавления) при квазистатическом процессе определяется выражением

Тройная точка. Разные фазы одного и того же вещества могут находиться в равновесии, соприкасаясь друг с другом. Для фазовых превращений используются фазовые диаграммы состояний, на которых в координатах p, T задается зависимость между температурой фазового перехода и давлением. Три фазы одного и того же вещества могут находиться в равновесии только при единственным значении температуры Tтр и давлении pтр. Эту точку называют тройной.

67. Тепловое расширение.

Тепловое расширение (также используется термин "термическое расширение") — изменение линейных размеров и формы тела при изменении его температуры. Основной закон теплового расширения гласит, что тело с линейным размером L в соответствующем измерении при увеличении его температуры на T расширяется на величину L, равную:

L = L T.

Теплопроводность

Теплопроводность — способность материальных тел к переносу энергии (теплообмену) от более нагретых частей тела к менее нагретым телам, осуществляемому хаотически движущимися частицами тела (атомами, молекулами, электронами и т. п.). Такой теплообмен может происходить в любых телах с неоднородным распределением температур, но механизм переноса теплоты будет зависеть от агрегатного состояния вещества.

 

 

 

 

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-08-20 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: