Курс физики . Страница 123 (Добавлена 2012-05-26 21:11)
Если же вещество находится в твердом состоянии, соответствующем точке 7, то при изобарном нагревании (штриховая прямая 7?8) кристалл превращается в газ минуя жидкую фазу. Если вещество находится в состоянии, соответствующем точке 9, то при изотермическом сжатии (штриховая прямая 9?10) оно пройдет следующие три состояния: газ ? жидкость ? кристаллическое состояние.
На диаграмме состояний (см. рис. 115 и 116) видно, что кривая испарения заканчивается в критической точке К. Поэтому возможен непрерывный переход вещества из жидкого состояния в газообразное и обратно в обход критической точки, без пересечения кривой испарения (переход 11?12 на рис. 116), т. е. такой переход, который не сопровождается фазовыми превращениями. Это возможно благодаря тому, что различие между газом и жидкостью является чисто количественным (оба эти состояния, например, являются изотропными). Переход же кристаллического состояния (характеризуется анизотропией) в жидкое или газообразное может быть только скачкообразным (в результате фазового перехода), поэтому кривые плавления и сублимации не могут обрываться, как это имеет место для кривой испарения в критической точке. Кривая плавления уходит в бесконечность, а кривая сублимации идет в точку, где p=0 и T=0 К.
Задачи
10.1. Углекислый газ массой m=1 кг находится при температуре 290 К в сосуде вместимостью 20 л. Определить давление газа, если: 1) газ реальный; 2) газ идеальный. Объяснить различие в результатах. Поправки а и b принять равными соответственно 0,365 Н?м4моль2 и 4,3?10–5 м3/моль. [1) 2,44 МПа; 2) 2,76 МПа]
10.2. Кислород, содержащий количество вещества v=2 моль, занимает объем V1= 1 л. Определить изменение ?T температуры кислорода, если он адиабатически расширяется в вакуум до объема V2=10 л. Поправку а принять равной 0,136 Н?м4/моль2. [—11,8 К]
10.3. Показать, что эффект Джоуля ? Томсона всегда отрицателен, если дросселируется газ, силами притяжения молекул которого можно пренебречь.
10.4. Считая процесс образования мыльного пузыря изотермическим, определить работу А, которую надо совершить, чтобы увеличить его диаметр от d1=2 см до d2=6 см. Поверхностное натяжение ? мыльного раствора принять равным 40 мН/м. [0,8 мДж]
10.5. Воздушный пузырек диаметром d=0,02 мм находится на глубине h=20 см под поверхностью воды. Определить давление воздуха в этом пузырьке. Атмосферное давление принять нормальным. Поверхностное натяжение воды ? = 73 мН/м, а ее плотность ?=1 г/см3 [118 кПа]
10.6. Вертикальный открытый капилляр внутренним диаметром d=3 мм опущен в сосуд с ртутью. Определить радиус кривизны ртутного мениска в капилляре, если разность уровней ртути в сосуде и в капилляре ?h=3,7 мм.
Предыдущая страница |
Следующая страница
|