химический каталог




Физическая химия

Автор Б.П.Никольский, Н.А.Смирнова, М.Ю.Панов, Н.В.Лутугина и др.

— u° (Т) + RT In р, запишем:

Р

ц (Г, р) - ц° (Г) + /?Г in р - ^ [(ЯГ/р) - V] dp, (IV. 45)

о

где ц°(Г)—стандартный химический потенциал, равный химическому потенциалу гипотетического идеального газа при единичном давлении.

Связь и°(Т) со стандартной статистической суммой молер

кулы передается формулой (11.73), член — J [(RT/p) — V] dp

О

составляет неидеальный вклад в значение химического потенциала газа. Его можно рассчитать, если известна зависимость V =» <р(р, 7), т. е. термическое уравнение состояния.

В работах по химической термодинамике для формального описания зависимости ц.(р) вводится величина / (см. разд. 1.9), называемая фугитивностью (летучестью) и имеющая размерность давления:

» (р. Г) = ц° (Г) + ЯГ In f (Г, р), (IV. 46)

Где |Л°(Г) —стандартный химический потенциал, имеющий то же значение, что и з формуле (IV. 45), т. с. представляющий химический потенциал гипотетического идеального газа при единичном давлений.

Такое определение стандартного состояния даеп

lim (f/p) - 1, (IV. 47)

т. е. фугитивность предельно разреженного газа совпадает с его давлением. По форме выражение (IV. 46) аналогично зависимости химического потенциала идеального газа от давления [см. (IV. 11)]. Однако аналогия является чисто формальной, поскольку фугитивность представляет функцию давления и температуры, причем характер зависимости f(p, Т) индивидуален и зависит от природы газа. По существу, запись (IV. 46)—лишь удобный способ представления зависимости химического потенциала реального газа от давления при Т = const.

Коэффициентом фугитивности газа называют величину:

Y —//Р; Кту«1. (IV. 48)

Р~>0

Зависимость фугитивности от давления и температуры может быть найдена дифференцированием выражения \nf =*[р(Т, р)— — ц0(7,)]/#Г; в результате получаем:

( A in/ ^ 1 1 Д [Р, (Г, р)/П в [ц° (Г)/П } и (Г, р) — Я° (Г)

Х'ДГ')^ R\ дТ дТ J "~ ЯГ2

CIV.50)

где Н°(Т) — эитальпня идеального газа при температуре Г,

Величины V(T, р) и H(Ttp) относятся к рассматриваемому реальному газу.

Методы расчета фугитивности основаны на соотношении

р

IN (flp) - - J КЛПР) - V) dp, (IV. 51)

о

которое вытекает из формул (IV. 45) и (IV. 46).

Используя фактор сжимаемости z = pV/RT, можно (IV. 51) записать в виде:

LNY-$(*-L)RFLNP. (IV. 52)

О

Иногда удобной оказывается следующая формула, получаемая из выражений (IV. 46) и (IV. 18):

v

IN ШР) = - -gf \ [Р - (RT/V)] dV - IN z + z - I. (IV. Щ

oo

Графические методы предназначены для определения фугитивности по экспериментальным данным об объеме газа при различных давлениях и Т — const.

I. Построение V—р-изотерм для рассматриваемого газа и

идеального; графическое определение интеграла \(УЯЛ— V)dp,

р*

где нижнее давление р* достаточно малое, так что изотермы реального и идеального газов при р* практически сливаются (рис. IV.4,a): \n(f/p) = —s/RT. При s >0 (VaA*=RT/p> V; рид>р); f? р; у > 1.

II. Построение зависимости а = #Т/р— V от р и вычисление

площади s= J adp (рис. IV. 4, б); In (f/p) — — 1//?Г J a dp »

о о

* Заметим, что при любых конечных значениях а в пределе р -> 0 получаем уравнение состояния идеального газа. Действительно: RT — pV = ар: lira (RT - pV) =* 0.

р->0

Удобство построения определяется тем, что при р -> 0 а -> -?-const; экспериментально найденную зависимость а(р) легко экстраполировать на р = 0*, Данное обстоятельство, а также то, что интервал изменения переменной а много меньше, чем переменной V, определяет преимущество II метода перед I.

Рис. fV.fi. Зависимость коэффициента фугитиаиостн газа от приведенного давления рг при различных температурах Тг (область высоких давлений).

Так как зависимость г(Тг,рт) универсальна, то коэффициент фугитивности у является универсальной функцией приведенных давления рг и температуры Тт. Зависимость у{ТГ1рг) может быть представлена обобщенной диаграммой (рис. IV. 5). Чтобы от переменных Г, р перейти к приведенным переменным Тт и рг, требуется знать критические параметры газа Гкр и ркр.

IV. 4. ТВЕРДЫЕ ТЕЛА

Развитие физики твердого тела началось с изучения механических свойств его, т. е. явлений упругости. Следующий этап — математическое описание групп симметрии кристаллов. Углубление такого подхбда связано с переходом от чисто внешнего описания отдельных кристаллов (минералогия) к установлению связи между их формой и внутренней структурой (кристаллография). Основной метод экспериментального исследования внутренней структуры кристаллов — рентгенография, дополняемая в последние годы нейтронографией и другими физическими методами.

Современная теория твердого тела развивается на базе квантовой механики и статистической физики, которые позволяют связать структуру и свойства твердого тела с силами взаимодействия между частицами. Теория твердого тела позволяет определить энергию кристаллической решетки, теплоемкость твердых тел и их оптические свойства, объяснить различие между металлами, изоляторами н полупроводниками, охарактеризовать электропроводность этих тел.

Если на первых этапах развития теория твердого тела занималась исключительно идеальными, совершенными кристаллами, структура которых не имеет каких-либо нарушений, то в настоящее время, наряду с такими кристаллами, интенсивно изучаются также неидеальные твердые тела, имеющие в своей структуре несовершенства (дефекты, дислокации). Изучение несовершенств структуры необходимо для объяснения явлений переноса в твердых телах (электрическая проводимость, теплопроводность, диффузия), а также в связи с проблемами прочности кристаллов, кинетики их роста и др.

Методы экспериментального и теоретического исследования кристаллов в значительной мере переносятся на аморфные твердые тела, хотя построение теории последних затруднено нерегулярностью их структуры. Свойства, определяемые главным образом характером связи между частицами, в большой степени являются общими для кристаллических и аморфных тел. Это относится, прежде всего, к транспортным свойствам.

IV. 4.1. Кристаллическая решетка

Для кристаллических тел характерна правильная, симметричная структура. Частицы, образующие кристалл (атомы, молекулы, ионы) выстраиваются в ряды, плоскости, решетки. Симметрия внутренней структуры отражается во внешней форме отдельных кристаллов, представляющих многогранники с определенными углами между ребрами и гранями. Изучение симметрии кристаллических многогранников и бесконечной кристаллической структуры представляет важную область исследования кристаллов, составляющую предмет кристаллографии.

Кристаллическая структура выступает как совокупность частиц или групп частиц, связанных друг с другом различными преобразованиями симметрии: отражение, вращение, инверсия, переносы (заметим, что кристаллы могут иметь оси вращения только 1-, 2-, 3-, 4- и б-го порядков). К основным симметрическим преобразованиям бесконечной кристаллической структуры относится тра

страница 51
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261

Скачать книгу "Физическая химия" (6.95Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
заборы и калитки из пвх цена в воронеже
ремонт холодильников на дому siemens
новогодние елки без наценки
столбик парковочный

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(04.12.2016)