Sau khi học xong chương này người học có thể hiểu về: Phân biệt khí lý tưởng và khí thực, cách thiết lập phương trình Van der Waals đối với khí thực trên cơ sở khái niệm nội tích, nội áp, trạng thái tới hạn và nội năng khí thực | KHÍ THỰC 1. Phương trình trạng thái khí thực 2. Hiệu ứng Joule - Thompson 1 1. PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI Khí lý tưởng Các phân tử khí có kích thước không đáng kể (chất điểm-point mass). Không có tương tác (lực hút hay đẩy) giữa các phân tử khí ngoài sự va chạm (đàn hồi) Thể tích khối khí = thể tích dành cho CĐ nhiệt tự do của các phân tử khí. Áp suất trong khối khí = áp suất gây ra bởi tổng hợp lực va chạm của các phân tử khí lên thành bình PT trạng thái về mối quan hệ giữa P, V và T chỉ đúng ở điều kiện thông thường (1 at & 300 K) m pV RT nRT Khí thực Các phân tử khí có kích thước xác định (~ cm, chiếm thể tích ~1, cm3). Tổng thể tích riêng =1/1000 thể tích khối khí. Khi bị nén (áp suất tăng) các phân tử nằm gần nhau chiếm thể tích đáng kể giảm thể tích CĐ nhiệt. Các phân tử khí luôn tương tác với nhau Phân tử khí hút nhau giảm lực tác dụng lên thành bình giảm áp suất 2 1. PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI Thiết lập phương trình Xét 1 mol khí thực (thể tích V), có b là tổng thể tích riêng của các phân tử khí Phần thể tích thực dành cho CĐ nhiệt tự do của các phân tử khí trong khối khí = V - b 1 b A d 3 (b = cộng tích, m3/mol) 6 Phương trình trạng thái khí lý tưởng: pV RT Có: p V b RT Hay: p RT V b Johannes Diderik van der Waals (1837 - 1923) (Giải Nobel Vật lý 1910) 3 1. PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI Thiết lập phương trình Do tương tác hút nhau sinh ra áp suất phụ pi nén vào trong khối khí áp suất thực giảm 1 lượng pi (nội áp, m3/mol), khi đó: RT p pi V b pi ~ mật độ phân tử n02 N2 a NA A vì: n0 pi ~ 2 Hay: pi 2 V V V Phương trình trạng thái của 1 mol khí thực: a p 2 V b RT V Phương trình trạng thái của khối khí thực có khối lượng m (kg): m 2 a m m p 2 2 v b RT v Johannes Diderik van der Waals (1837 - 1923) (Giải Nobel Vật lý 1910) 4 1. PHƯƠNG TRÌNH TRẠNG THÁI Trạng thái tới hạn p a Từ .
