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1、.,.第1卷第2期工程热物理学报Vol11No21,,o,JOURNALOYSICSay,年月FENGINEERINGTHERMOPHM1990*一个新的液体状态方程李志旺严家骤(哈尔滨工业大学)由于液,,体结构复杂要从纯理论角度建立液体状态方程是比较困难的因此经验与.在经验与,半经验方法被广泛采用半经验的液体状态方程中大多数是等温状态方程因为液体的如T实验数据大多是沿等温线给出的.泰特方程就是最常用的半经验的液体,:,。。刀ln[。,刀、,状态方程其形式为~一(P+E)/(P十E)]其中E只是温度的函数.这是一个等温状态方程国外很多人都采用泰特方程对所研究的液体的如T实验数据进行,D、E
2、.整理但对与温度的关系采用了不同的形式国内对液体状态方程的研究较少.、一方程的导出由径向分布函数理论得到的压力公式l1t为:的r_/、,JPV2兀N「d就)`0.rl一一“、厂“r()N及T币下J有井,;g:取不同形式的位能函数成)和径向分布函数()可得到不同表达形式的状态方程,:位能函数取下式所示形式并看成由两部分叠加而成`、ZJ。(r)`s;(,·)+。2(r)r自,J,、厂Z、破、`J.r.r口esr成。1(一,r〕ara《`了.、心、Z、/2月子、/矛`2砚连哎少门j0、少(犷口>将式(2)至(4)代人式(l)得::JZPV/N及T~1一J一lJ一grr3dr若厂平()zJ一grr
3、’dr若!了半()J:切:可由定标理论求得3y上PVy、`、`、沪了了QUO产、厂户一飞一,,(l一夕)N丙T/y~二No,6V一/()由x〔3]:射线衍射理论得到的径向分布函数表达式为,(;l+’1、.。,n;s上二{}坦一1()了s(10)一、卜`2兀`rNJoLIJ.*中国自然科学基金资助项目本文曾于1989年10月在武汉召开的中国工程热物理学会工程热力学与能源利用字术会议上亘侠·:2期李志旺等一个新的液体状态方程因此令.。「。f111,.sn11gl气少~}}二二二10i(S)ds()一1J0Ll」有gr1十V2,,r:r12()~(/N)g()()将式(12)代入式(7)中得:、
4、`了`产.、,jú.产、了:。y了、了飞立,人立.,4,、,~(+d)/Ta~,d~a,B12A,4A/及/(),一··3·,B一:!···’·(/)、(,())(,(`,“`(,,!二{二、将式(8)(13)代人式(5)中去得:户Vz+y+y`1夕,ay+d1夕/(N及T)一()/(一)一()/了/(一)由于PV/(N友T)~P。/(RT)y一b,,b~,a36寿一4:所以/R/()式()变为。RT,ly,aydly16P/()~(1+y+y)/(一)一(+)/T/(一)()l,。,一b,d式(幻就是以径向分布函数为基础建立的稠密气体或液体的状态方程式中都是温度的函数.由式(16)求得的
5、定温压缩系数为夕户+E,D~1一y~D/(),3l+夕1夕,abE~RTy[()/(一)一/T]/,、.由此可见定温压缩系数是温度和压力的函数对液体认为DE只是温度的函数液体,:的如T数据中通常以压力和温度为参变量因此液体状态方程采用如下形式,,,17~(PT)()d。一一夕,(dP):,+a。(dT),(18)在等温线上有d,~一月,(dP):(19)将夕代入式(19)并积分得:。D20~C/(P+E)(),、、.式(20)就是要建立的液体状态方程式中c刀E只是温度的函数、、、、、、、、,、、、二CDE的确定选用氟里昂11214022113115甲烷丙烷正丁烷、、、、、、、、、、异丁烷正
6、戊烷季戊烷己烷庚烷正辛烷正壬烷正癸烷正十一烷正十三烷正十七烷、丙、、、、、、、、、、、烯甲醇乙醇氨水苯二氧化碳氖氢空气氧正二十烷共三十二种液体的..,,,D。1.01,PT数据进行计算结果发现对这些物质都在左右如果D取为方程精度不降低.经过计算比较和分析c、E采用下面形式能达到令人满意的结果::23·c~汉+才(丁八00)+A(r/100)(21)。,,ZE~一P+B(T一l)+B(T:一1)(22)表1,表2中列出了一部分物质的计算结果中列出了新方程与泰特方程比容计算结果的比较.128工程热物理学报11卷表1新方程的系数及精度,丹12:i:,物质点数AAABB才AD%。。F1121412
7、934一000400。0032一3698.3988。630。068。。。..F2252218472一0424700946一5880斗2583120。082,::..。.。。CH1603037,一0216100637一486932171120039lo:2。。。..。CH152249130474900065一719783717720079:o一:。。.。CH552。7一00801001571384。7141略6029032
