12. Судың аномальды қасиеттері.

Атмосфераның тропосфера қабатында әрдайым да белгілі бір мөлшерде су буы болады. Ол негізінен жер бетінен судың булануы арқылы келеді. Ауа температурасына байланысты атмосферадағы су буының агрегаттық күйі үнемі өзгеріп отырады, яғни суға немесе мұзға айналады. Табиғи процесстерде судың маңыздылығы оның физикалық қасиеттерімен анықталады. Судың кейбір қасиеттері оның фазалық күйіне байланысты өзгермелі келеді: - Көпшілік заттардың температурасы төмендеп, қатқанда, олардың тығыздығы өсетіні белгілі, ал судың максималы тығыздығы 4ºС температурада орнығады; - Көпшілік заттар қатқанда, олардың жылу сыйымдылығы онша өзгермейді. - Судың өзіндік булану (конденсация) жылуы, өзіндік балқу (еру) жылуы және өзіндік сублимация (мұздың булану) жылуы мәндері өте жоғары; - Судың еріту қасиеті мен химиялық активтігі өте жоғары; - Басқа сұйықтықтарға қарағанда судың беттік керілуі де жоғары.

13. Клаузиус – Клапейрон теңдеуін қорытындылау.

Бұдан бұрынырақ айтқанымыздай, Карно циклының пайдалы әсер коэффицентінің мәні кез-келген денелер үшін бірдей және температураға тәуелді. Карно циклының осы ерекшелігін басқа да термодинамикалық шамалар арасындағы байланысты табуға қолданады. Мысалы сұйықтың қаныққан буының қысымы мен температурасының арасындағы тәуелділікті беретін Клапейрон-Клаузиус теңдеуін шығаруға болады.Температурасы Т сұйық қысымы Р_қ.б өзінің буымен тепе- теңдікте болсын делік. Осы температураға сәйкес сұйықтың молекулалық  V_с , будың мелекулалық көлемі V_қ.б болсын ( С сұйық, қ.б қаныққан бу).Р, V диаграмасында (1-сурет) жүйенің бастапқы күйін а нүктесі сипаттайды. Жүйе изотермалық ұлғайып в қалпына барсын делік. Қарастырып отырған жүйе- өз буымен тең-теңдікте болатын сұйық тұрақты қысымда - Р_қ.б изотермиялық кеңейеді, бұл кезде сұйықтың n киломолі буланады. Сұйық күйдегі заттың n киломолінің көлемі n V_с, ал қаныққан бу күйінде оның көлеміn V_қ.б . Сөйтіп жүйе а күйден  -ға көшкенде көлемін n(V_қ.б -  V_с,) шамаға өзгертеді.Сұйық изотермиялық түрде булану үшін, жүйеге буланған сұйықтың киломоль санының n булану жылуына   көбейтіндісіне тең (n ) жылу беру қажет.Жүйе в нүктесінен көлемін аз  ғана шамаға өзгертіп, адиабатты процеспен с нүктесіне өтсін, оның температурасы алғашқыдан dT шамаға төмен. Қаныққан будың қысымы d Р_қ.б –ға кемиді.

Жүйені с қалпына d күйіне жеткізу үшін, изотериялық қысамыз да, көлемін азайтамыз, с    d аралыққа өткенде қысым тұрақты болады да, будың белгілі бір мөлшері конденсацияланады.

Жүйе d-дан бастапқы а күйіне адиабатты сығылып өтеді де, температурасы бастапқы мәніне жетеді. Осы кездегі Карно циклының толық пайдалы әсер коэффицентін төмендегіше жазуға болады: (1)d^/ A – бір толық циклда жұмысқа айналған жылу, n - изотермиялық ұлғайғанда жүйеге берілген жылу. 1-суретте d^/ A жұмысы abcd  фигурасының ауданына тең. Аудан бір таңбаны мен (ab   немесе cd ) биіктігінің көбейтіндісінен тұрады, ал ол графиктен қаныққан бу қысымының өзгерісімен d Р_қ.б анықталады. Қарастырып отырған фигураның табаны ab заттың n киломолінің сұйық және бу күйіндегі көлемдерінің айырымына n(V_қ.б -  V_с) тең болғандықтан, толық бір циклда заттың істеген жұмысыd^| A= n(V_қ.б -  V_с ) d Р_қ.б  (2)Толық бір циклдағы пайдалы әсер коэфицентін табу үшін, соңғы өрнекті   (5.1) қатынасына қоямыз:   бұдан (3)Бұл формула термодинамиканың бірінші бастамасын ашқанға дейін қорытылады және Клапейрон- Клаузиус теңдеуі деп аталады. Бұл теңдеуді пайдалану арқылы термодинамикалық және молекула- кинетикалық тәсілдерді салыстырып, заттың әр күйдегі қысымын, температурасын, меншшікті булану жылуын табуға болады.Клапейрон- Клаузиус теңдеуін сұйық- бу түріндегі фазалық түзілуге ғана емес басқа да түрлі фазалық түзулерге де қолданылады.