Page 38 - 4417

Слід відмітити, що ідеальний газ дроселюється ізотермі-
чно, оскільки для нього похідна д / дТ    Т / , а отже кое-
р
фіцієнт D = 0. Таким чином, про ефект Джоуля-Томсона є
j
сенс говорити тільки для реальних газів. Так для метану за
нормальної температури і тисках до 1 МПа коефіцієнт Джоу-
ля-Томсона D = 4,61 К/МПа, для азоту – 2,45 К/МПа, для вуг-
j
лекислоти – 12,65 К/МПа.
У 1873 р. Ван-дер-Ваальс дав для реальних газів рівняння
стану, що має вигляд:

 а 
 р  2      b  RT . (1.82)
  
Рівняння Ван-дер-Ваальса отримано введенням у рівнян-
а
ня стану ідеального газу двох поправок: для тиску і b для
 2
об'єму.
У рівнянні (1.82) величини a і b є деякими постійними
коефіцієнтами, що набувають для кожного газу певні чітко
визначені значення. Ці коефіцієнти можуть бути визначені
дослідним шляхом або знайдені теоретично. Фізичне значення
поправок до об’єму і тиску в рівнянні Ван-дер-Ваальса визна-
чається таким чином. Як вказувалося, тиск газу є результатом
ударів по оболонці його частинок. При виведенні рівняння
Клапейрона не брались до уваги об’єм молекул і сила зчеп-
лення. Насправді молекули реального газу займають певний
об’єм, що зменшує вільний простір, в якому відбувається їх
рух. За цих умов молекули газу будуть частіше битися в стін-
ки оболонки, що приведе до збільшення тиску газу, який стане
RT
більший величини , яка визначає тиск газу за рівнянням

Клапейрона. Ван-дер-Ваальсом було прийнято, що тиск газу
RT
дорівнює .
  b
Сили зчеплення, що діють між молекулами, зменшують
тиск газу. Дійсно, сили зчеплення, притягаючи частинки газу,
що знаходяться біля поверхні, всередину маси газу, зменшу-
39