ТОР 5 статей: Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы КАТЕГОРИИ:
|
Коэффициенты сжимаемости и теплового расширения
Способность вещества изменять свой объем при изотермическом изменении давления характеризуется коэффициентом жимаемости χ, равным относительному изменению объема V тела при изменении давления р на единицу: . (20.1) (Для идеальных газов χ обратен давлению: ). Сжимаемость жидкостей на 4—5 порядков меньше, чем у газов. Это объясняется тем, что молекулы жидкости достаточно плотно упакованы, поэтому даже огромное внешнее давление не способно преодолеть межмолекулярные силы отталкивания, существенно изменить объем жидкости. Коэффициент сжимаемости с ростом давления сильно уменьшается, так как по мере сжатия жидкости уменьшаются расстояния между молекулами, соответственно возрастают силы отталкивания. При высоких давлениях χ жидкостей приближаются к коэффициенту сжимаемости твердых тел и для различных веществ оказываются более или менее одинаковыми. (Для жидкостей они равны 10-10... 10-12 Па-1.) При малых давлениях коэффициенты сжимаемости различных жидкостей сильно отличаются друг от друга. Увеличение температуры жидкости ведет к возрастанию расстояний между молекулами, в результате чего силы отталкивания при этом уменьшаются. Таким образом, увеличение температуры приводит к возрастанию коэффициента сжимаемости. Тепловое расширение жидкости характеризуется коэффициентом объемного расширения β, равным относительному изменению объема при изменении температуры Т на 1° при постоянном давлении р: . (20.2) Благодаря более плотной упаковке молекул жидкостей по сравнению с газами у них β значительно меньше, чем у газов (β ≈10-4 K-1). Коэффициент теплового расширения жидкостей уменьшается с ростом давления и растет с повышением температуры. Свяжем друг с другом коэффициенты сжимаемости χи объемного расширения β. Запишем уравнение состояния жидкости в виде p = F(V, Т). (20.3) При изменении всех трех параметров состояния р, V, Т из (20.3) следует . (20.4) При малом изменении объема dV и температуры dT давление р практически не меняется (dp =0), поэтому из (20.4) имеем . (20.5) При p = const слева в уравнении (20.5) должна стоять частная производная . Таким образом, имеем или . (20.6) Используя значения коэффициентов сжимаемости и объёмного расширения из формул (20.1) и (20.2), выражение (20.6) приводится к виду . Из последней формулы видно, что чем больше отношение коэффициентов β и χ, тем резче для данной жидкости возрастает давление с ростом температуры. Единицами измерения х и р в системе СИ служат соответственно Па-1 и К-1.
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:
|