Teorema stării corespunzătoare

Teorema stărilor corespunzătoare se bazează pe presupunerea că pentru aceleași cantități mici comportamentul oricărui fluid în raport cu condițiile ideale de gaz este identic. ^[1]

Introducere

De-a lungul anilor, s-au dezvoltat numeroase corelații ( gaze ideale , Van der Waals , PC-SAFT, ...) pentru a descrie cu precizie anumite fluide în fața unei experiențe prelungite de lucru cu ele.

Cu toate acestea, a fost întotdeauna de mare interes să existe o corelație care să descrie și comportamentul fluidelor despre care există puține cunoștințe.

Teorema stărilor corespunzătoare este capabilă să satisfacă această necesitate, chiar dacă cu un nivel de aproximare care se înrăutățește treptat, cu atât mai mult fluidul investigat are o formă diferită decât fluidul de referință, prin definirea unui parametru de factor de compresibilitate z . ^[2] ^[3]

Formularea matematică

Diagrama generalizată a factorului de compresibilitate.

Factorul de compresibilitate este definit ca raportul dintre volumul specific al gazului real și volumul specific al gazului ideal în aceleași condiții de temperatură și presiune. ^[4]
$z(T,p)={v(T,p) \over v^{0}(T,p)}$ ${\ displaystyle z (T, p) = {v (T, p) \ peste v ^ {0} (T, p)}}$ ${\ displaystyle z (T, p) = {v (T, p) \ peste v ^ {0} (T, p)}}$
Prin urmare, este posibil prin substituirea unui $v^{0}$ ${\ displaystyle v ^ {0}}$ ${\ displaystyle v ^ {0}}$ formularea gazelor ideale scrie o funcție care descrie comportamentul volumului real de gaz pe măsură ce temperatura și presiunea variază:
$v=z(T,p){RT \over MMp}$ ${\ displaystyle v = z (T, p) {RT \ peste MMp}}$ ${\ displaystyle v = z (T, p) {RT \ peste MMp}}$
Desigur, formularea lui z este extrem de complexă și, mai presus de toate, depinde de natura fluidului care va anula utilitatea acestei formulări, introducând totuși proprietăți termodinamice reduse.
$T_{r}={T \over T_{crit}}$ ${\ displaystyle T_ {r} = {T \ over T_ {crit}}}$ ${\ displaystyle T_ {r} = {T \ over T_ {crit}}}$ ; $p_{r}={p \over p_{crit}}$ ${\ displaystyle p_ {r} = {p \ over p_ {crit}}}$ ${\ displaystyle p_ {r} = {p \ over p_ {crit}}}$
Este posibil să se derive comportamentul lui z în raport cu aceste variabile care, evident, trebuie să fie independente de natura fluidului pentru asumarea inițială a principiului stărilor corespunzătoare. Această metodă poate fi utilizată și pentru amestecuri, având însă grijă să redefinească în mod adecvat valorile echivalente ale temperaturii și presiunii critice prin cântărirea acestora pe fracțiile molare ale speciei.

Notă

^ E. Olivetti, Theorem on diction-italiano.it, Olivetti Media Communication. Adus de 17 ianuarie 2019.
^ (EN) Tester, Jefferson W. și Modell, Michael, Thermodynamics and its applications, Prentice Hall, 1997, ISBN 0-13-915356-X .
^ (EN) Cengel YA și MA Boles, Thermodynamics: An Engineering Approach, McGraw Hill, 2007, ISBN 9780071257718 .
^(RO) IUPAC Gold Book, "factor de compresie, Z"

Portalul de fizică

Portalul Termodinamicii

[1] E. Olivetti, Theorem on diction-italiano.it, Olivetti Media Communication. Adus de 17 ianuarie 2019.

[2] (EN) Tester, Jefferson W. și Modell, Michael, Thermodynamics and its applications, Prentice Hall, 1997, ISBN 0-13-915356-X .

[3] (EN) Cengel YA și MA Boles, Thermodynamics: An Engineering Approach, McGraw Hill, 2007, ISBN 9780071257718 .

[IUPAC-4] (RO) IUPAC Gold Book, "factor de compresie, Z"

[1]

[2]

[3]

[4]