Влияние неконденсирующихся газов на процессы фазовых превращений в вакууме. Часть 3

Таким образом, при T = 293° К у молекул гелия и водорода силы отталкивания превалируют над силами притяжения, а у молекул остальных газов силы притяжения превалируют над силами отталкивания.

В связи с тем, что гелий и водород играют важную роль в современной технике, проведены расчеты, свидетельствующие об образовании ассоциированных групп из молекул в зависимости от температуры. Подчеркнем, что знак минус означает образование ассоциированных комплексов; знак плюс означает, что ассоциированный комплекс не образуется. Результаты расчета приведены в табл. 14.

Таблица 14

Газ

   

Значения

B11 при температуре в "К

 

3,07

30

34,9

EO

100

125,7

130

Не H2

—588 —4910

—2,92 —115,6

—0,0423

—88,9

+4,88 —46,6

+9,6 —6,95

+ 10,03 —0.01356

+ 10,1 10,738

Следовательно, молекулы гелия не образуют ассоциированных комплексов (дуплетов) друг с другом уже при температуре порядка 36° К, а молекулы водорода не образуют ассоциированных комплексов друг с другом при температуре порядка 130° К.

Такой вывод находится в полном соответствии с заключением о влиянии глубины потенциальной ямы на процесс образования межмолекулярных устойчивых связей.

Попутно покажем, что даже при максимальном давлении, при котором проводились экспериментальные исследования (5 мм рт. ст.), учет межмолекулярных сил приводит к весьма малым поправкам на неидеальность газа, и практически всегда можно пользоваться уравнением состояния в форме Клапейрона. Используя данные табл. 14 и переходя к выражению уравнения-состояния по степеням р, получаем при давлении 5 мм рт. ст. и T = 293° К

Вычислим теперь коэффициент характеризующий взаимодействие неполярной молекулы с полярной. Чтобы найти В'12, подставим потенциал Леннарда-Джонса в соотношение (75). Затем после упрощений подставим полученное выражение в уравнение (74). В этом случае интеграл (74) можно взять в аналитическом виде и привести к выражению

Для их подсчета необходимо прежде всего знать силовые постоянные отдельных компонентов (газа и водяного пара). Значения а и е для неполярных газов приведены в табл. 10. В качестве силовых постоянных для паров воды применяем вычисленные Раулинсоном постоянные с учетом диполь-квадру-польного взаимодействия по модифицированному потенциалу Штокмайера. Наибольшее расхождение между экспериментальными значениями Bh (T) и вычисленными по потенциалу Штокмайера получается при температуре выше 100° С; при 100° С совпадение хорошее; в связи с этим можно ожидать, что при T = 293° К выбранные силовые постоянные дают достаточно точный результат.

 

Другие части:

Влияние неконденсирующихся газов на процессы фазовых превращений в вакууме. Часть 1

Влияние неконденсирующихся газов на процессы фазовых превращений в вакууме. Часть 2

Влияние неконденсирующихся газов на процессы фазовых превращений в вакууме. Часть 3

Влияние неконденсирующихся газов на процессы фазовых превращений в вакууме. Часть 4

Влияние неконденсирующихся газов на процессы фазовых превращений в вакууме. Часть 5

Влияние неконденсирующихся газов на процессы фазовых превращений в вакууме. Часть 6

Влияние неконденсирующихся газов на процессы фазовых превращений в вакууме. Часть 7

Влияние неконденсирующихся газов на процессы фазовых превращений в вакууме. Часть 8

Влияние неконденсирующихся газов на процессы фазовых превращений в вакууме. Часть 9

Влияние неконденсирующихся газов на процессы фазовых превращений в вакууме. Часть 10

Влияние неконденсирующихся газов на процессы фазовых превращений в вакууме. Часть 11

Влияние неконденсирующихся газов на процессы фазовых превращений в вакууме. Часть 12

Влияние неконденсирующихся газов на процессы фазовых превращений в вакууме. Часть 13

Влияние неконденсирующихся газов на процессы фазовых превращений в вакууме. Часть 14

Влияние неконденсирующихся газов на процессы фазовых превращений в вакууме. Часть 15

Влияние неконденсирующихся газов на процессы фазовых превращений в вакууме. Часть 16