Tehnička termodinamika - Kemijsko-tehnološki fakultet

______________________________________________________Stvarni ili realni plinovi i pare
Sva odstupanja stvarnih plinova od idealnog plina uzrokovana su, u
prvom redu, činjenicom da se kod stvarnih, odnosno realnih plinova ne može
zanemariti utjecaj međumolekulskih privlačnih sila koje su sve veće što je plin
bliži uvjetima kondenzacije.
5.2. TALJENJE I SUBLIMACIJA
Analizirajući osobine realnih plinova u odnosu na idealni plin, uočljivo je
da za svaku tvar postoje različiti uvjeti tlaka i temperature pri kojima se ona
pretvara u tekuću fazu (kondenzacija) i obratno, iz tekuće u plinsku fazu (isparavanje).
Pored p, v – dijagrama za prikazivanje faznih pretvorbi često je vrlo
pogodan p, t – dijagram. Na slici 53. točka A predstavlja određeno stanje
( p 1 , t A ) promatranog plina u p, t – dijagramu. Ako se plin hladi, tj. ako mu se
odvodi toplina pri stalnom tlaku, temperatura plina će se smanjivati sve do
pojave kondenzacije (točka 1). Za vrijeme kondenzacije (ukapljivanja) temperatura
će ostati konstantna sve dok se proces kondenzacije potpuno ne završi, a
zatim će novim hlađenjem tekuće faze na istom tlaku temperatura ponovo
opadati tako da će, npr. u stanju B, tekućina imati temperaturu
t B < t 1 .
Ako bi se izvršio proces u suprotnom smjeru, tj. od B do A, u stanju 1 na
temperaturi t 1 nastupilo bi isparavanje tekuće faze, odnosno od 1 do A novo
zagrijavanje (pregrijavanje) plinske faze. Kako se vidi, stanje 1 predstavlja granicu
između potpuno tekuće i potpuno plinske faze promatrane tvari na tlaku
p1
. Za neke druge vrijednosti tlaka, manje ili veće od p1
, dobit će se čitav niz
stanja (točaka) čije geometrijsko mjesto predstavlja krivulju napona, graničnu
krivulju između tekuće i plinske faze promatrane tvari. Drugim riječima,
krivulja napona predstavlja stanja u kojima se dvije faze (u ovom slučaju tekuća
i plinska) neke tvari nalaze u ravnoteži.
Ako se, međutim, tekuća faza stanja B dalje hladi pri stalnom tlaku p 1 , u
nekom stanju 2, na temperaturi t 2 , nastupit će proces njenog pretvaranja u krutu
fazu – proces skrućivanja ili očvršćivanja, kako je prikazano na slici 54. Proces
skrućivanja, analogno ukapljivanju (kondenzaciji) i isparavanju traje sve dok i
posljednja čestica tekuće faze ne prijeđe u krutu fazu pri čemu temperatura t 2
ostaje konstantna i pored stalnog odvođenja topline. Temperatura se počinje
smanjivati tek kada se kruta faza hladi, npr. od 2 do C, tako da se u stanju C
dobiva kruta faza temperature
t C < t 2 .
205