对应状态原理.pdf

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1、对应状态原理真实气体状态方程中包含有气体特性常数,能否导出一个不直接显示特性常数的普遍化真实气体状态方程呢?对比压力p,对比摩尔体积V及对比温度T:rrrp=p/pV=V/VT=T/Trcrcrcp,V,T描述了气体所处状态状态偏离临界点的程度.rrr对应状态原理:若不同的气体有两个对比状态参数相等,则第三个对比状态参数大体具有相同的值.将p=pp,V=VV,T=TT代入范德华方程,得rcrcrc22pcpr=RTcTr/(VcVr−b)−a/VcVr22将a=27RTc/64pc;b=RTc/8pc代入上式,得8Tr3普遍化范德华方程:

2、pr=−3V−1V2rr00-7-221普遍化压缩因子图将对比状态参数的表达式引入压缩因子Z的定义中,得defpVmpcVcprVrZ=⋅RTRTcTr式中右方第一项为临界点处的压缩因子Z,实验表明多c数实际气体的Z在0.27~0.29的范围内,可看作常数;根据c对应状态原理,右方第二项也可近似地表示成一个普遍化的双变量函数.所以压缩因子能近似表达为各种气体普遍服从的双变量函数式:Z=f(p,T)rr荷根和华德生根据不同气体的实验平均值描绘出等T的rZ-p曲线,称为双变量普遍化压缩因子图.r00-7-222普遍化压缩因子图•在任何对比温度

3、下,随着p→0,Z→1.r•等T的Z-p曲线的变化rr规律与真实气体的Z-p等温线的情况很类似,随着p增大,Z一般从小于1经r最小值后又上升到大于1,反映出真实气体随压力升高从较易压缩转变为较难压缩.而在很高的T下,曲r线没有下降段,始终表现为难压缩.•T<1的等温线均在某对比r压力时终止,这是因气体发生液化而无法进行更高压力下的测量.00-7-223普遍化压缩因子图普遍化压缩因子图处理实际气体的pVT关系具有近似性.除了水蒸气、氨这类强极性分子处,计算误差可望小于±6%.人们陆续发表了一些更准确的压缩因子图,它们一般都引入了第三个参数,

4、其中一种是把临界压缩因子Z作为c第三参数.另一种修正方法是引入一种与实际气体分子的极性和几何形状有关的偏心因子ω作为第三参数.00-7-224