Читать книгу Physikalische Chemie - Peter W. Atkins - Страница 81

Nun soll das Volumen der Gasprobe, die sich zunächst im Zustand A (Abb. 1-15) befand, bei konstanter Temperatur verringert werden (etwa durch Verschieben eines Kolbens). In unmittelbarer Nähe von A nimmt der Druck entsprechend dem Gesetz von Boyle zu. Signifikante Abweichungen machen sich bemerkbar, wenn das Volumen sich dem Zustand B nähert.

Im Punkt C (für Kohlendioxid etwa 6 MPa oder 60 bar) erinnert nichts mehr an ideales Verhalten: Bei weiterer Bewegung des Kolbens steigt der Druck nicht mehr an, wie es die horizontale Linie CDE zeigt. Wenn man in diesem Bereich den Gefäßinhalt untersucht, findet man, dass unmittelbar links vom Punkt C eine Flüssigkeit erscheint. Zwei Phasen mit einer Grenzfläche entstehen. Bei Verringerung des Volumens von C über D nach E nimmt der Anteil der Flüssigkeit im System zu.

Tabelle 1.5 Kritische Größen von Gasen.^*

	pkrit/MPa	Vkrit/(cm3 mol–1)	Tkrit/ (cm3 mol–1)	Zkrit	TB/K
Ar	4.86	75.3	150.7	0.292	411.5
	7.39	94.0	304.2	0.274	714.8
He	0.229	57.8	5.2	0.305	22.64
O2	5.080	78.0	154.8	0.308	405.9

^* Weitere Werte im Tabellenteil am Ende des Buches.

Durch die Kondensation wird der Widerstand, den das Gas dem Kolben entgegensetzt, nicht mehr größer. Der Druck, der der Linie CDE entspricht – d. h., der Koexistenz von Gas und Flüssigkeit im Gleichgewicht –, heißt Dampfdruck der Flüssigkeit bei der jeweiligen Temperatur.

Am Punkt E ist die Probe vollständig verflüssigt und der Kolben lässt sich nur unter Aufwendung sehr hohen Drucks weiter bewegen, wie es durch den steilen Anstieg der Kurve links von E nach F wiedergegeben wird.