Теория ассоциации молекул водяного пара. Газовые смеси

видно, что в этом случае свободный для пробега молекул объем будет равен х–b. Из-за уменьшения длины пробега молекул число ударов их о стенку в единицу времени (т. е. давление) увеличится в х/(х–b)раз. Иными словами,

Силы притяжения между молекулами приводят к возникновению молекулярного давления (в реальном газе из-за силы притяжения скорость движения молекулы к стенке снижается, а следовательно, импульс силы удара о стенку уменьшается). Сила молекулярного притяжения пропорциональна квадрату числа молекул, приходящихся на 1 м² поверхности, т. е. квадрату плотности, и обратно пропорциональна удельному объему:, где а — коэффициент пропорциональности, зависящий от природы реального газа.

Отсюда следует, что уравнение Ван-дер-Ваальса примет вид

(p+a/υ²) {υ—b) = RT.                          (1.8)

Уравнение (1.8) не всегда согласуется с опытом, что объясняется наличием в реальных газах отдельных групп, состоящих из двух, трех и более молекул.

На основе разработанной теории ассоциации молекул водяного пара М. П. Вукаловичем и И.И. Новиковым получено уравнение состояния, а также составлены таблицы и диаграммы свойств водяного пара, которые используют на практике для выполнения теплотехнических расчетов.

1.5. ГАЗОВЫЕ СМЕСИ

Смесь идеальных газов, химически не взаимодействующих между собой, называется идеальной газовой смесью. В соответствии с законом Дальтона

(1.9)

где р_п — давление смеси; р_k— парциальное давление k -го компонента смеси, равное давлению, которое имел бы данный компонент, если он занимал бы весь объем при температуре смеси; п — число компонентов смеси.

Уравнение состояния для k-гo компонента смеси имеет вид

                                 (1.10)

а для смеси газов

(1.11)

где т_k— масса k-го компонента; R_k, — газовая постоянная k-го компонента. 10