Page 95 - 6375
P. 95

           
                                             3
                                                            2
                                            −   +       +  −      = 0.                              (4)
                                                                   

                        Це рівняння третього степеня відносно  і має три корені.

                        Для критичного стану усі три дійсні корені однакові, а отже, ліва частина рівняння

                                             3
               (4)є точним кубом   −    = 0, тобто
                                          кр


                                                        2
                                              3
                                                                      3
                                              − 3  + 3  −  = 0.                                 (5)
                                                               2
                                                     кр
                                                              кр
                                                                      кр

                        Для критичного стану  =  ,  =   і рівняння (4) набуває вигляду
                                                     кр
                                                              кр

                                                                   
                                                            2
                                           3
                                          −   +    кр    +     −    = 0.                            (6)
                                                      кр       кр    кр

                        Прирівнявши коефіцієнти при однакових степенях у (5) і (6), маємо

                                          кр                         
                                                                                  3
                                                                    2
                                      +      = 3 ,         = 3 ,        =  .                        (7)
                                           кр    кр       кр   кр       кр  кр


                        Розв’язуючи цю систему, знаходимо значення критичних параметрів   ,    і   ,
                                                                                                             кр
                                                                                                       кр
                                                                                                   кр
               виражені через сталі Ван-дер-Ваальса  і :


                                                                            8
                                        кр  =    ,     = 3,      =        .                         (8)
                                                         кр
                                                                       кр
                                             27 2                         28

                        Значення критичних параметрів не збігаються з дослідними. На основі (8) знайдемо
                            8
                =   кр  = = 2,67. Так, дослідні дані величини  відповідно для водню – 3,12, кисню –
                     кр  кр  3
               3,41, води – 4,46.

                        Причина  таких  значних  розбіжностей  між  дослідними  та  розрахунковими
               значеннями  параметра    полягає  ось  у  чому:  рівняння  Ван-дер-Ваальса  встановлено  на

               основі припущення, що молекули – тверді сфери, а це не так. Крім того, дослід показує, що

               більш точно виконується не  = 3 за рівнянням (8), а  = 2. Отже, рівняння Ван-дер-
                                                                             кр
                                              кр
               Ваальса  має  також  наближений  характер.  За  його  допомогою  можна  провести  лише
               наближені оцінки параметрів стану реального газу.
   90   91   92   93   94   95   96   97   98   99   100