Реальные газы уравнение ван дер ваальса презентация

Презентация «Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса» 10 класс

Код для использования на сайте:

Скопируйте этот код и вставьте себе на сайт

Для скачивания поделитесь материалом в соцсетях

После того как вы поделитесь материалом внизу появится ссылка для скачивания.

Подписи к слайдам:

Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса. (10 класс)

Подготовил учитель физики КГУ «Урицкая средняя школа №1 отдела образования акимата Сарыкольского района» Иванов Юрий Дмитриевич

http://mirznanii.com/a/10933/realnye-gazy текстовая информация, изотермы

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/32/Van_der_Waals.jpg/267px-Van_der_Waals.jpg картинка Ван-дер-Ваальс

http://900igr.net/datas/fizika/Termodinamika/0017-017-Zakony-realnykh-gazov.jpg законы реальных газов

https://ru.wikipedia.org/wiki/Ван_дер_Ваальс,_Йоханнес_Дидерик текстовая информация

http://chem.libretexts.org/%40api/deki/files/10118/covalent_vanderwaals.png картинка диаметр

http://images.myshared.ru/4/57021/slide_2.jpg модель реального газа

Ян Дидерик Ван-дер-Ваальс

Нидерландский физик, лауреат Нобелевской премии по физике в 1910 г.

Ван дер Ваальс работал учителем младшей школы в своём родном городе Лейден. Без получения допуска к учёбе в университете (Abitur, вольнослушатель), он посещал тем не менее с 1862 по 1865 гг. лекции и семинары в Лейденском университете. Таким образом ему удалось расширить свой сертификат учителя на области физики и математики в средней школе. С 1864 г. он занял должность учителя в Девентере. С 1866 г. работал в школе в Гааге, где впоследствии стал директором. После изменения законов у него появилась возможность продолжить обучение в университете. Удостоен Лейденским университетом учёной степени доктора философии в 1873 г. за диссертацию, признаваемую ныне классической: «Over de continuïteit van den gas- en vloeistoftoestand» Джеймс Клерк Максвелл, сказал о работе Ван дер Ваальса: «Она сразу поставила его имя в один ряд с самыми выдающимися именами в науке»

Реальный газ — газ, который не описывается уравнением состояния идеального газа Клапейрона — Менделеева.

Изотермы реального газа (схематично)

Синие — изотермы при температуре ниже критической. Зелёные участки на них — метастабильные состояния.

Участок левее точки F — нормальная жидкость.

Точка F — точка кипения.

Прямая FG — равновесие жидкой и газообразной фазы.

Участок FA — перегретая жидкость.

Участок F′A — растянутая жидкость (p<0).

Участок AC — аналитическое продолжение изотермы, физически невозможен.

Участок CG — переохлаждённый пар.

Точка G — точка росы.

Участок правее точки G — нормальный газ.

Площади фигуры FAB и GCB равны.

Красная — критическая изотерма.

K — критическая точка.

Голубые — сверхкритические изотермы

Метастабильное состояние (от греч. μετα «через» и лат. stabilis «устойчивый») — состояние квазиустойчивого равновесия физической системы, в котором система может находиться длительное время.

Что такое метастабильное состояние, может быть понятно из приведенного справа рисунка

Уравнение состояния газа Ван-дер-Ваальса — уравнение, связывающее основные термодинамические.

Для одного моля газа уравнение Ван-дер-Ваальса имеет вид:

Взаимодействие молекул идеального и реального газов

Презентация по физике на тему «Уравнение Ван-дер-Ваальса» (10 класс)

Обращаем Ваше внимание, что в соответствии с Федеральным законом N 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» в организациях, осуществляющих образовательную деятельность, организовывается обучение и воспитание обучающихся с ОВЗ как совместно с другими обучающимися, так и в отдельных классах или группах.

Описание презентации по отдельным слайдам:

Реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса. (10 класс) Подготовил учитель физики КГУ «Урицкая средняя школа №1 отдела образования акимата Сарыкольского района» Иванов Юрий Дмитриевич

Источники http://mirznanii.com/a/10933/realnye-gazy текстовая информация, изотермы https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/32/Van_der_Waals.jpg/267px-Van_der_Waals.jpg картинка Ван-дер-Ваальс http://900igr.net/datas/fizika/Termodinamika/0017-017-Zakony-realnykh-gazov.jpg законы реальных газов http://ok-t.ru/studopediaru/baza4/1195635794.files/image1449.gif Формулы http://present5.com/docs/108_molekulyarnaya_fizika_i_termodinamika_images/108_molekulyarnaya_fizika_i_termodinamika_34.jpg Изотермы https://ru.wikipedia.org/wiki/Ван_дер_Ваальс,_Йоханнес_Дидерик текстовая информация http://ok-t.ru/studopediaru/baza4/1195635794.files/image1451.gif формулы https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/3e/Real_Gas_Isotherms.svg/1024px-Real_Gas_Isotherms.svg.png изотермы http://pms.iitk.ernet.in/wiki/images/Jk3_11.png картинка http://chem.libretexts.org/%40api/deki/files/10118/covalent_vanderwaals.png картинка диаметр http://images.myshared.ru/4/57021/slide_2.jpg модель реального газа https://im2-tub-kz.yandex.net/i?id=4b637ef0fee37fac974d2ca261fbfde1&n=33&h=215&w=287 формула

Ян Дидерик Ван-дер-Ваальс Нидерландский физик, лауреат Нобелевской премии по физике в 1910 г. Ван дер Ваальс работал учителем младшей школы в своём родном городе Лейден. Без получения допуска к учёбе в университете (Abitur, вольнослушатель), он посещал тем не менее с 1862 по 1865 гг. лекции и семинары в Лейденском университете. Таким образом ему удалось расширить свой сертификат учителя на области физики и математики в средней школе. С 1864 г. он занял должность учителя в Девентере. С 1866 г. работал в школе в Гааге, где впоследствии стал директором. После изменения законов у него появилась возможность продолжить обучение в университете. Удостоен Лейденским университетом учёной степени доктора философии в 1873 г. за диссертацию, признаваемую ныне классической: «Over de continuïteit van den gas- en vloeistoftoestand» Джеймс Клерк Максвелл, сказал о работе Ван дер Ваальса: «Она сразу поставила его имя в один ряд с самыми выдающимися именами в науке»

Реальный газ — газ, который не описывается уравнением состояния идеального газа Клапейрона — Менделеева. Реальный газ Изотермы реального газа (схематично) Синие — изотермы при температуре ниже критической. Зелёные участки на них — метастабильные состояния. Участок левее точки F — нормальная жидкость. Точка F — точка кипения. Прямая FG — равновесие жидкой и газообразной фазы. Участок FA — перегретая жидкость. Участок F′A — растянутая жидкость (p

Презентация на тему: Уравнение Ван-дер-Ваальса.

реальные газы. Уравнение Ван-дер-Ваальса.

Поведение реальных газов в той или иной степени отличается от поведения идеального газа, описываемого уравнением Менделеева-Клапейрона. Отклонения зависят не только от того, с каким газом — кислородом, азотом и т. д. — мы имеем дело, но и от тех условий, в которых находится газ. Чем более разрежен газ и чем выше его температура, тем менее заметны эти отклонения. Поэтому применимость модели идеального газа к какому-либо реальному газу определяется не только свойствами самого газа, такими, как размеры и масса его молекул и взаимодействия между ними, но и условиями, в которых находится газ.

Модель Ван-дер-Ваальса. Приступая к получению приближенного уравнения состояния реального газа, будем считать, что взаимодействие молекул приводит лишь к небольшим поправкам в уравнении состояния идеального газа. При достаточно высоких температурах и малых плотностях газа искомое уравнение должно приводить к тем же результатам, что и уравнение Менделеева—Клапейрона. Свойства большинства газов близки к свойствам идеального газа, когда они находятся при температурах, достаточно далеких от точки конденсации, т. е. когда между молекулами отсутствует взаимодействие и когда собственный объем молекул газа мал по сравнению с объемом газа. Вблизи точки конденсации (при высоком давлении и низкой температуре) свойство газов значительно отличается от свойств идеального газа. В этих случаях говорят о реальных газах.

Термическим уравнением состояния (или, часто, просто уравнением состояния) называется связь между давлением, объёмом и температурой. Для одного моля газа Ван-дер-Ваальса оно имеет вид: где p — давление, V — молярный объём, T — абсолютная температура, R — универсальная газовая постоянная.

Вывод уравнения Наиболее известны два способа получения уравнения: традиционный вывод самого Ван-дер-Ваальса и вывод методами статистической физики. Традиционный вывод Рассмотрим сначала газ, в котором частицы не взаимодействуют друг с другом, такой газ удовлетворяет уравнению состояния идеального газа:

Видно, что это уравнение фактически является уравнением состояния идеального газа с двумя поправками. Поправка a УЧИТЫВАЕТ силы притяжения между молекулами (давление на стенку уменьшается, так как есть силы, втягивающие молекулы приграничного слоя внутрь), поправка b — объем молекул газа. Для молей газа Ван-дер-Ваальса уравнение состояния выглядит так: где V — объём.

Далее предположим, что частицы данного газа являются упругими сферами одинакового радиуса r. Так как газ находится в сосуде конечного объёма, то пространство, где могут перемещаться частицы, будет несколько меньше. В исходной формуле следует вычесть из всего объёма некую его часть b, которая, вообще говоря, зависит только от вещества, из которого состоит газ. Таким образом, получается следующее уравнение:

Стоит заметить, что вычитаемый объём b не будет в точности равен суммарному объёму всех частиц. Если частицы считать твёрдыми и абсолютно упругими шариками, то вычитаемый объём будет примерно в четыре раза больше. Это легко объясняется тем, что центры упругих шаров не могут приближаться на расстояние ближе 2r. Далее Ван-дер-Ваальс рассматривает силы притяжения между частицами газа и делает следующие допущения: Частицы распределены равномерно по всему объёму. Силы притяжения стенок сосуда не учитываются, что в общем случае неверно. Частицы, находящиеся внутри сосуда и непосредственно у стенок, ощущают притяжение по-разному: внутри сосуда действующие силы притяжения других частиц компенсируют друг друга. Таким образом, для частиц внутри сосуда силы притяжения не учитываются. А частицы, находящиеся непосредственно у края сосуда, затягиваются внутрь силой, пропорциональной концентрации:

Число частиц, которые находятся непосредственно у стенок, в свою очередь тоже предполагается пропорциональным концентрации n. Можно считать, что давление на стенки сосуда меньше на некоторую величину, обратно пропорциональную квадрату объёма:

Реальные газы при не очень низких температурах и не сверхвысоких давлениях близки по своим свойствам к идеальному газу. Давление реального газа определяется ударами молекул о стенки сосуда, но в реальных газах нельзя пренебрегать взаимодействиями между молекулами. в реальных газах также действуют законы идеального газа, но условия необходимы для того, чтобы реальный газ обрел свойства идеального ,осуществляются при соответствующей разряжении реального газа.