ЖИДКОСТИ400’
Молекулярные свойства Ж. разной полярности при t° = 20° С.
Жидкости Свойства
Ртуть (Hg)
Вода (Н8О)
Метилов, Бензол спирт (СН8ОН) (С. Н.)
Гексан (С. Н14)
^2 ->0, и уравнение^!) леве — ходит в уравнение состояния’ идеальных газов: RT Р = — .
(2)'
Уравнение (1) дает общую качественную характеристику сжижения паров. При изотермиче72 8 23 465 29 18 ском сжатии газа, когда р доJ 12.000) 3.800 стигает значения ps, газ пере114.800 f Молекул, давление К (atm) ходит в Ж. (при Tps = Const),.
Сжимаемость р (atm — 1). . . 0, 39. 10“* 4, 6. 10“* 12. 0. 10"* 8, 0. 10“* 15, 9. 10“* и р резко повышается лишьсо 31, 2 81 Диэлектр. постоянная е . .
2, 28 1, 85 после того, как весь пар ожи513» 647° Критич. темп-ра ТКрИТ. . . ОК. 1.720° 553» 507» жился. Таковы явления непреКоэфф, расширения а . . . 0, 18. 10“’ 0, 25. 10“’ 1, 15. 10“’ 1, 23 10“’ 1, 1. 10“’ рывного сжижения при всех.
Вязкость»?, в абс. единицах 15, 6. 10“’ 10, 1. 10“’ 5, 9. 10“’ 6, 5. 10“’ 3, 2. 10"’ 1° ниже нек-рой Т1{рит., назыв... критической темпеЯ <П ЧТ 1к л л ТТ ггг U 1 U 1 UVПи 11 1 V 1»1 Н V" зуют скопления — комплексы, состоящие из 2, 3 и более тг5 w „Л’ Ири исчезает различие межмолекул. Только при переходе в пар эти ассоциирован5ч^п^дЛ»ее насыЩвнным паром/ и выше TKWW. может" ные частицы распадаются на отдельные молекулы; существовать вместо 2 фаз — пара и Ж. — Только одчастью же ассоциация имеет место и в парах, что «а? Ып^нлные пары невозможны. При Т -+Ткрит. объясняет в известной степени их отклонения от гаи’ как показал Менделеев, <т->0, т. к. зовых законов. С повышением температуры ассоцииразность полярностей между Ж. и ее насыщенным? рованные частицы Ж. распадаются на более простые паром становится при этом условии равной нулю. комплексы и отдельные молекулы, что объясняет аномальные явления при нагревании сильно ассоцииро^Вязкость Ж. убывает с возрастанием ванных Ж., напр. воды (аномалии плотности, теплоt • При переохлаждении ниже t° пл, вязкость емкости и др.).
Ж. сильно увеличивается, что замедляет Полярные «Ж., особенно же вода, обладают (благодаря высокой диэлектрической постоянной) высокой кристаллизацию (появление аморфного, стерастворяющей и диссоциирующей способностью по откловидного состояния стекла, сахарные синошению к электролитам (солям). В растворах молеропы). Обычно же, при отсутствии переохлакулы растворителя ассоциируются не только друг с другом, но и с ионами и молекулами растворенного ждения, Ж. при охлаждении до 1°пл, за — вещества (сольватация, гидратация). Малополярные кристаллизовывается, причем молекулы или Ж. обладают способностью растворять преимущестих части — заряженные* атомы (ионы) — расвенно не электролиты, а органические вещества, обладающие тоже малой полярностью. Вообще при располагаются в правильную пространствентворении данного тела в Ж. растворимость растет с ную решотку, образуя кристалл; на единиуменьшением разности полярностей между растворяюцу массы выделяется при этом теплота плащимся телом и растворителем, чему соответствует уменьшение работы переноса молекулы данного тела в вления. При нагревании кристалла до 1°пл., Ж. Это относится также к случаю взаимной раствопри которой средняя кинетическая энергия римости двух Ж. теплового движения увеличивается настольНеполярными и наименее ассоциированными Ж. являются напр. предельные углеводороды СмНпг+2 ко, что разрывается связь между центрами ряда гексана. Все-они называются нормальрешотки и колеблющимися около них моными Ж. Отдельные группы составляют ионнолекулами (ионами), кристалл плавится в проводящие Ж. — расплавленные соли иэлек троннопроводящие Ж. — расплавленные межидкости. таллы. Все они обладают высокой полярностью.
При нагревании Ж. обычно расшиПоверхн. натяжение а (эрг/сл<а)........................
При испарении Ж. в замкнутом пространстве над ней образуется насыщенный пар, давление к-рого р8 — наибольшее из всех давлений пара Ж. при данной t° — определяется только температурой и растет с ее повышением. Насыщенный пар и Ж. находятся при данной температуре в динамическом равновесии: среднее число молекул, испаряющихся за 1 сек., равно среднему числу молекул, вновь конденсирующихся в Ж. При испарении из Ж. вылетают наиболее быстрые молекулы, обладающие наибольшей кинетической энергией, но, совершая работу при прохождении через поверхностный слой, молекулы теряют избыток энергии, так что средняя кинетическая энергия молекул пара, определяющая его t°, не увеличивается.
Для сохранения этой постоянной t° надо сообщать Ж. на каждую единицу испаренной массы скрытую теплоту испарения q (удельную — в кал/г или молярную в кал/г-мол.).' Внутренняя теплота испарения =Q-ps(tJa“‘l? i), являясь мерой внутренней работы при переходе Ж. в пар, изменяется параллельно ее полярности; при этом ps (о9 — ог) — внешняя работа при испарении, v2, объемы 1 г или 1 г-мол. пара и Ж., находящихся в равновесии.
Уравнением состояния (см. Термодинамика), объединяющим Ж. и пары (реальные газы), является уравнение Ван дер Ваальса ВТ a (1) р v-b v2’
в нем Ъ — «несжимаемый объем», несвободный для движения молекул, а — = К — молекулярное давление. и* При сильных разрежениях и высоких Т,
ряются (за исключением воды в интервале 0—4°С), причем имеет место закон Менделеева для убыли плотности Ж. (D) с t°
D = D0(l-fcf).
Те плоемкость Ж. обычно линейно возрастает с t (Ср — а + Ы°). Аномальное поведение обнаруживают сильно ассоциированные Ж.: вода дает минимум С» при 20—25°, Ср для ртути убывает с t°. Теплоемкость при постоянном давлений Ср для Ж. обычно значительно больше теплоемкости при постоянном объемеС.;вообщеCj, — Cv — dAt^, dAi, где^ = Ресть (*1 ul \U1 /р внешняя работа, совершаемая телом при нагревании1
на 1° при р = Const, — внутренняя работа (против молекулярных сил сцепления, т. е. прирост потенциальной энергии при расширении тела) при тех же уславиях. Для газов^-0,^-р(^ ГД& PV JR = — есть универсальная газовая постоянная, и Ср — Cv *=R «=1, 987 ~2 кал/г-мол. град. Для Ж. же внутренняя работа расширения
К
» где к' —
молекулярное давление — весьма большая величина, и> Cp-Cv~ (К + р) . Так как ~ =а • г0.
\ai / \ai jр ai для Ж. мало, и р значительно меньше К, то внешняяработа весьма мала — как по абсолютной величине, так и сравнительно с К
• Для тетрахлорметана»
СС14), напр. при 1°*=0о CL, — С® = 10, 02, откуда, по Бирону, Я =3.710 atm.
Лит.: Иоффе А. Ф., Лекции по молекулярной^ физике, 2 изд., П., 1923; Бирон Е. В., Учение о газах и жидкостях, М., 1923; Кистяк о в ск и в»
