Критичний стан. Критичні параметри. Зведене рівняння Ван дер Ваальса

На рис.5.3,а зображено сімейство ізотерм Ван дер Ваальса, отриманих вперше експериментально англійським фізиком Томасом Ендрюсом.

При високих температурах вигляд ізотерм співпадає із ізотермами ідеального газу. При зниженні температури на ізотермі спочатку з’явиться перегин при , а потім і ділянка сталого тиску. Точка перегину має назву критичної точки, а параметри, якими характеризується газ у цій точці, - критичними параметрами .

При при стисненні газу відбувається його перехід у рідкий стан. Відповідні фази вказані на рис.5.3,б.

Щоб знайти критичні параметри, перепишемо рівняння (5.4) у вигляді

. (5.6)

У критичній точці і . З цих умов отримаємо критичний об’єм – найбільший об’єм рідини для даного стану

, (5.7)

критичну температуру – температуру, вище якої газ не можна зрідити

, (5.8)

критичний тиск – найбільший тиск насиченої пари

. (5.9)

Увівши відносні параметри: зведений тиск , зведений об’єм , зведену температуру , отримаємо зведене рівняння Ван дер Ваальса

. (5.10)

У такому вигляді рівняння стану не містить ніяких індивідуальних параметрів речовини, отже, зведені рівняння стану однакові для всіх речовин.