Věta o odpovídajících stavech - Theorem of corresponding states
Termodynamika | ||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
![]() Klasický Carnotův tepelný motor | ||||||||||||
| ||||||||||||
| ||||||||||||
Podle van der Waalsa věta o odpovídajících stavech (nebo princip / zákon odpovídajících států) znamená, že vše tekutiny, při srovnání ve stejné snížená teplota a snížený tlak, mají přibližně stejné faktor stlačitelnosti a všechny se odchylují od chování ideálního plynu přibližně ve stejné míře.[1][2]
Materiálové konstanty které se liší pro každý typ materiálu, jsou vyloučeny v přepracované redukované formě a konstitutivní rovnice. Snížené proměnné jsou definovány jako kritické proměnné.
Princip vzešel z práce Johannes Diderik van der Waals asi v roce 1873[3] když použil kritická teplota a kritický tlak charakterizovat tekutinu.
Nejvýznamnějším příkladem je van der Waalsova rovnice státu, jehož redukovaná forma platí pro všechny tekutiny.
Faktor stlačitelnosti v kritickém bodě
Faktor stlačitelnosti v kritickém bodě, který je definován jako , kde je dolní index označuje kritický bod, je předpovídán být konstantní nezávislý na podstatě mnoha stavovými rovnicemi; the Van der Waalsova rovnice např. předpovídá hodnotu .
Kde:
- : kritická teplota [K]
- : kritický tlak [Pa]
- : kritický specifický objem [m3⋅kg−1]
- : plynová konstanta (8.314 J ⋅K.−1⋅mol−1)
- : Molární hmotnost [kg⋅mol−1]
Například:
Látka | [Pa] | [K] | [m3/kg] | |
---|---|---|---|---|
H2Ó | 21.817×106 | 647.3 | 3.154×10−3 | 0.23[4] |
4On | 0.226×106 | 5.2 | 14.43×10−3 | 0.31[4] |
On | 0.226×106 | 5.2 | 14.43×10−3 | 0.30[5] |
H2 | 1.279×106 | 33.2 | 32.3×10−3 | 0.30[5] |
Ne | 2.73×106 | 44.5 | 2.066×10−3 | 0.29[5] |
N2 | 3.354×106 | 126.2 | 3.2154×10−3 | 0.29[5] |
Ar | 4.861×106 | 150.7 | 1.883×10−3 | 0.29[5] |
Xe | 5.87×106 | 289.7 | 0.9049×10−3 | 0.29 |
Ó2 | 5.014×106 | 154.8 | 2.33×10−3 | 0.291 |
CO2 | 7.290×106 | 304.2 | 2.17×10−3 | 0.275 |
TAK2 | 7.88×106 | 430.0 | 1.900×10−3 | 0.275 |
CH4 | 4.58×106 | 190.7 | 6.17×10−3 | 0.285 |
C3H8 | 4.21×106 | 370.0 | 4.425×10−3 | 0.267 |
Viz také
- Van der Waalsova rovnice
- Stavová rovnice
- Faktory stlačitelnosti
- Johannes Diderik van der Waals rovnice
- Noro-Frenkelov zákon odpovídajících států
Reference
- ^ Tester, Jefferson W. & Modell, Michael (1997). Termodynamika a její aplikace. Prentice Hall. ISBN 0-13-915356-X.
- ^ Çengel Y.A .; Boles M.A. (2007). Termodynamika: Inženýrský přístup (Šesté vydání). McGraw Hill. ISBN 9780071257718. strana 141
- ^ Korelace čtyřparametrových odpovídajících stavů pro faktory stlačitelnosti kapaliny Archivováno 2007-03-17 na Wayback Machine Walter M. Kalback a Kenneth E. Starling, oddělení chemického inženýrství, University of Oklahoma.
- ^ A b Goodstein, David (1985) [1975]. „6“ [Kritické jevy a fázové přechody]. States of Matter (1. vyd.). Toronto, Ontario, Kanada: General Publishing Company, Ltd. str.452. ISBN 0-486-64927-X.
- ^ A b C d E de Boer, J. (duben 1948). „Kvantová teorie kondenzovaných permanentních plynů I zákon odpovídajících stavů“. Physica. Utrecht, Holandsko: Elsevier. 14: 139–148. Bibcode:1948Phy .... 14..139D. doi:10.1016/0031-8914(48)90032-9.
externí odkazy
- Vlastnosti přírodních plynů. Zahrnuje graf faktorů stlačitelnosti versus snížený tlak a snížená teplota (na poslední stránce dokumentu PDF)
- Věta o odpovídajících stavech na SklogWiki.
![]() | Tento termodynamika související článek je a pahýl. Wikipedii můžete pomoci pomocí rozšiřovat to. |