Termodinamikaning i-qonuni. Sistemalar. Termodinamik parametrlar

Real gazlar

Oldin Klapeyron tenglamasiga bo’ysunadigan ideal gazlar ko’rib chiqilgan edi. Real moddalarning gazsimon va suyuq fazolardagi holat diagrammalri ideal gazning holat diagrammalaridan keskin farq qiladi.

Bunga sabab shuki, real va ideal gazlarning fizikaviy tabiatlari turlicha bo’ladi. Ideal gazlarda molekulalar o’zaro tahsirlashmaydi va o’z hajmiga ega bulmaydi deb hisoblansa, real moddalarda esa, molekulalar o’z hajmiga ega bo’lib o’zaro tahsirlanadi va buning natijasida real gazning xolat tenglamani Klapeyron tenglamasidan farq qildi.
Bu sohada mahlum bo’lgan birinchi harakatlardan biri Gollandiya fizigi Ya. Von-der-Voolg’s tomonidan 1873 yilda real gazning holat tenglamasini ishlab chiqish bo’lgan. Asosan fikr yuritibhosil qilingan xulosalar asosida chiqarilgan Von-der-Voolg’s tenglamasi quyidagi ko’rinishga ega:

bu erda a va v –gaz konetatasi bo’lish bilan bir qatorda moddaning individual xossalarining tavsiflovchi konetontolar.
Von-der-Voolg’s tenglamasi Klapeyron tenglamasidan, birinchidan, R kattalik o’rniga ular R larning yig’indisi va a/u² kattalik bo’lish bilan; ikkinchidan bu tenglamada solishtirma hajm o’rniga (U-B) ayirma turi bilan farq qiladi.
Klapeyron tenglamasiga muvofiq R  da ideal gazning solishtirma hajmi nolga intiladi.
Von-der-Voolg’s tenglamasidan R  da U B ekanligi kelib chiqadi.Binobarin, v kattalikni molekulalarning o’zi egallagan hajm kabi izohlash mumkin.Bu kattalik tashqi bosimga bog’liq bo’lmagan konetontodan iborat, solishtirma hajmning o’zgaruvchi qismi esa (U-B) ga teng.
Kattalik a/u² ga kelsak, Von-der-Voolg’s mulohazalar asosida molekulalar orasida tahsir etadigan tortish kuchlari solishtirma hajmi u kattaligi kvadratiga teskari propostional ekanligini ko’rsatadi; binobarin a/u² hadi gaz molekulalarining o’zaro tahsir etishini hisobga oladi. Shunday qilib, Von-Der-Voolg’s tenglamasi gazning real xossalarini –gazlarda molekulalarning o’zaro tahsir etish va molekulalarning o’z hajmi borligini hisobga oladi.
Real gaz holatining etarlicha keng sohasi uchun to’g’ri bo’lgan, nazariy jihatdan asoslangan holat tenglamasini chiqarish bo’yicha qilingan juda ko’p harakatlar mahlum. Bu yo’nalishda 1937-1946 yillarda amerikalik fizik J. Mayer va rus matematigi N.I. Bogolyubov o’z ishlarida juda olg’a ketdilar.
Mayer va Bogolyubov statistikaviy fizika uslublari yordamida real gaz tenglamasi eng umumiy ko’rinishda quyidagicha bo’lishini ko’rsatdilar:


(2)

bu erda _k – faqat temperatura fnukstiyasi bo’lgan koeffistientlar (viriolg’ koeffistientlar).

Mayer bogolyubov tenglamasining o’ng qismidagi qavs ichidagi ifoda 1/ V darajalari bo’yicha qtordan iborat gazning solishtirma hajmi U ning kattaligi qanchalik katta bo’lsa, etarli darajada aniq natija olish uchun qator hadlaridan shunchalik kam sonni hisobga olish kerakligi ko’rinib turibdi. (2) tenglamadan U  da darajali qatorning barcha hadlari nolga aylanadi va bunda tenglama quyidagi ko’rinishga ega bo’lim kelib chiqadi:
U = RT

yapni, xuddi kutilgandek, zichligi kam soha uchun Mayer-Bogolyubov tenglamasi Klapeyron tenglamasiga aylanadi