ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Межмолекулярные силы из "Свойства газов и жидкостей" В табл. 1-15 приведены доли электронной поляризуемости, приближенные средние значения которой вычисляются путем суммирования долей. [c.39] Пример. Определить средние величины поляризуемостей молекулы метанола. Решение. [c.39] В рассуждениях об агрегатных состояниях — газообразном, жидком и твердом — чаще всего мы пользуемся понятиями идеального состояния, например идеального газа, молекулы которого мы представляем себе в виде точек со свойствами идеально упругих шаров, не притягивающихся и не отталкивающихся взаимно. Этих представлений, почерпнутых из элементарной физики, недостаточно для количественного описания таких явлений, как вязкость или теплопроводность газов и жидкостей. [c.39] В наших рассуждениях придется пользоваться упрошенными зависимостями, дающими представление о взаимодействии межмолекулярных сил, которые оказывают решающее влияние на свойства исследуемых газовых или жидких фаз. При этом мы не будем рассматривать методы, которые позволили найти зависимости, характеризующие свойства реальных газов (вязкость, теплопроводность, диффузия и др.) . [c.40] Рассматривая систему из двух молекул, взаимодействующих одна с другой, мы обычно не думаем о зависимости величины сил взаимного отталкивания от расстояния между молекулами, а представляем зависимость потенциальной энергии Е системы от расстояния г между молекулами. В случае, когда энергия Е зависит только от расстояния между молекулами, интересующая нас величина сил взаимодействия двух молекул равна йЕ1с1г. [c.40] В качестве примера рассмотрим силы взаимодействия двух молекул реального газа, известные под названием вандерваальсовых сил (силы отталкивания, действующие на близких расстояниях — порядка 10 см, — и силы притяжения, действующие на больших расстояниях). Эти силы могут проявляться как воздействие электрических сил в случае, когда рассматриваемые молекулы обладают дипольными моментами (Кеесом) как образование при этом индуцированных дипольных моментов (Дебай), а также как взаимное притяжение молекул (в том числе таких, которые не являются диполями), обусловленное квантово-механическим эффектом, вызванным взаимодействием движущихся электронов (Лондон). [c.40] Проведение точных расчетов для случая взаимодействия молекул сложного строения невозможно. Поэтому приходится пользоваться эмпирическими зависимостями, определяя значения е и ст с помощью ве- личин, найденных экспериментально, например, величин коэффициента сжимаемости реального газа, вязкости, теплопроводности и т. п., так как известны зависимости этих величин от о и е. [c.41] В настоящее время для расчета величины энергии Ег в случае систем неполярных молекул, шарообразных или почти шарообразных, чаще всего применяется зависимость Леннарда — Джонса (1-29). [c.41] Зависимость энергии Ег от расстояния г между двумя молекулами показана на рис. 1-3. [c.41] Постоянная е представляет минимальную энергию системы из двух молекул. [c.41] Когда г а, молекулы притягиваются, когда г а, молекулы взаимно отталкиваются. [c.41] Пользоваться уравнением (1-31) сложно точность н е расчета для полярных газов приближается к точности расчета для неполярных газов по уравнению (1-29) [20]. В последнем случае формула (1-29) дает результаты настолько же точные, как и более сложные уравнения [21]. [c.42] Чтобы пользоваться формулами (1-29) и (1-31), надо располагать значениями постоянных а и е. [c.42] В следующих главах будут приведены формулы, полученные с помощью методов статистической механики, для определения коэффициентов вязкости, теплопроводности, диффузии и т. д., когда известны значения а и е для данного газа. Наиболее надежным способом определения этих величин является обратный расчет, т. е. подстановка в те же формулы нескольких экспериментально найденных величин коэффициентов вязкости или теплопроводности. Задача эта сопряжена с довольно кропотливым рещением систем уравнений и усложнена применением метода подбора [1]. [c.42] Значение постоянной а вычисляется по формулам (1-36) и (1-37). [c.43] В табл. 1-16 приведены значения о и е/й для веществ, перечисленных в 1-й колонке во 2-й и 3-й колонках даны значения, вычисленные с помощью экспериментально найденных коэффициентов вязкости, в 4-й и 5-й колонках — эти же значения, полученные на основе экспериментальных измерений коэффициентов сжимаемости реальных газов. [c.43] Для расчета коэффициентов вязкости, теплопроводности и диффузии авторы рекомендуют пользоваться данными 2-й и 3-й колонок. Для определения коэффициентов сжимаемости и термодинамических расчетов больше подходят данные 4-й и 5-й колонок. [c.43] В табл. 1-16 помещены также значения г к и а для веществ с полярными или нешарообразными молекулами. В этих случаях вести расчет по уравнению (1-29) нельзя и приходится пользоваться приведенными в табл. 1-16 значениями е/й и сг, считая полученные результаты приближенными. [c.43] СНзОН СгНбОН H3 I. H2 I2 H I3. 2N2. OS. S2. . [c.45] Вернуться к основной статье