Читать книгу Physikalische Chemie - Peter W. Atkins - Страница 79

Der Kompressionsfaktor oder Realfaktor Z einesGases gibt dasVerhältnisseines Molvolumens, V_m = V/ n, zum Molvolumen eines idealen Gases bei gleichem Druck und gleicher Temperatur an:

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Das Molvolumen eines idealen Gases ist gleich RT/ p ;ein äquivalenter Ausdruck für Z ist deshalb Z = pV_m/RT oder

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Für ein ideales Gas erhält man unter allen Bedingungen Z = 1; die Abweichung des Kompressionsfaktors von 1 ist daher ein Maß für die Abweichung vom idealen Verhalten.

Abb. 1-14 Die Variation des Kompressionsfaktors Z mit dem Druck für verschiedene Gase bei 0°C. Für ein ideales Gas gilt bei beliebigem Druck Z = 1. Für p → 0 streben zwar alle Kurven dem Wert 1 zu, aber mit unterschiedlichen Steigungen.

Abbildung 1-14 zeigt einige experimentelle Werte von Z. Bei sehr kleinen Drücken verhalten sich die Gase nahezu ideal: Z ≈ 1. Für hohe Drücke findetman Z > 1: Das Molvolumen solcher Gase ist größer als das eines idealen Gases, da die Abstoßung zwischen den Teilchen hier dominiert. Bei mäßigem Druck ist für die meisten Gase Z < 1, da die anziehenden Wechselwirkungen überwiegen und das Molvolumen kleiner als das eines idealen Gases machen.

Abb. 1-15 Experimentelle Isothermen von Kohlendioxid bei verschiedenen Temperaturen. ZurTemperatur 31.04°C (kritische Temperatur) gehört die „kritische Isotherme“. Der kritische Punkt ist durch einen Stern gekennzeichnet.