实际气体状态方程.doc
实际气体状态方程式
1.范德瓦尔方程式 2.R-K方程(*) 3.维里方程(*)
…范德瓦尔方程式
按照理想气体状态方程式，定质量气体等温变化时pV=常数(或pv=常数)，但实际气体仅在压力较低，温度较高的情况下近似满足此关系。试验证明，气体的压力愈高、温度愈低，这一偏差愈大。因此需要适用于实际气体的状态方程式来描述气体p-v-T之间的关系。
最早的实际气体状态方程式是1873年范德瓦尔(Van der Wals)提出的方程式。他针对理想气体的两个基本假设，对理想气体状态方程式进行了修正，提出了实际气体的范德瓦尔方程式:
(2-17)
式中的常数和叫做范德瓦尔常数，与分子的大小和相互作用力有关，随物质不同而异，ab
可由实验方法确定。是考虑到分子之间吸引力的修正值，b是考虑到分子本身所占有体积的修正值。
范德瓦尔方程式是从理论
分析
定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析
得出的。如果把式(2-17)与理想气体状态方程式作一比较即可看出，比摩尔体积V愈大，则两者之间的差别就愈小。随着压力的降低与温度的m
升高，气体比体积增大。因此，当压力愈低，温度愈高时，实际气体的性质愈接近于理想气体。
范德瓦尔方程式比理想气体状态方程式有了显著的进步，对于离液态颇远的气体，即使压力很高，也能得到较准确的结果，但对于较易液化的气体就显得不很准确，对于接近液态的气体，例如水蒸汽，即使在不怎么高的压力下已可见到很显著的误差。范德瓦尔方程式仍不能在量上正确反映实际气体状态参数间的关系，不宜作为工程计算的依据。范德瓦尔方程式的价值在于能近似地反映实际气体性质方面的特征，并为实际气体状态方程式的研究开拓了道路。
百多年来，有不少的学者，通过长期的理论分析和实验研究，提出了多种不同的状态方程式。如R-K方程、BWR方程、M-H方程、维里型方程，等等。这些状态方程式可归结为理论型、半经验型和通用型三类，但由于各种不同气体存在着不同的分子间聚集态，分子间力的变化又是错综复杂的，故很难用既合理又简单的方程适合所有物质和不同聚集态。所以，每一个方程式都有其一定的应用范围。
工程上为了求得未经详细研究的工质的热力学性质，目前常运用对应态原理，通过少量实验数据，进行估算，在一定程度上可以得到相当满意的近似结果。
返回
…R-K方程(*)
这是里德立(Redlich)和匡(Kwong)1949年在范德瓦尔方程基础上提出的含两个常数的方程，它保留了范德瓦尔方程关于比体积的三次方程的简单形式，
通过对内压力项的修正，使精度有较大提高。由于应用简便，对于气液相平衡和混合物的计算十分成功，在化学工程中曾得到了较为广泛的应用。其
表
关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf
达形式为
(2-18) 式中，a和b是各种物质的固有的常数，可从p、v、T实验数据拟合求得，但缺乏这些数据时，也可由下式用临界参数求取其近似值:
1972年出现了对R-K方程进行修正的R-K-S方程;1976年又出现了P-R方程，这些方程拓展了R-K方程适用的范围。
在二常数方程不断发展的同时，半经验的多常数状态方程也不断出现，如1940年由Benedict-Webb-Rubin提出的B-W-R方程及1955年由马丁(Martin)和侯虞均提出，1959年由马丁及1981年由侯虞均进一步完善的Martin-Hou方程。B-W-R方程有八个经验常数，对于烃类气体有较高的准确度，在临界压力的1.8,2倍时，比体积计算的平均误差0.3%左右。MH59型方程有11个常数，对烃类气体，对强极性的水和NH、氟利昂制冷剂有较高的准确度，MH593
型方程被国际制冷学会选定作为制冷剂热力性质计算的状态方程，MH81型方程，基本保持了MH55型方程在气相区的精度，并将其适用范围扩展到液相。
返回
…维里方程(*)
1901年奥里斯(Onnes)提出以幂级数形式表达的状态方程—维里方程
式中B、C、D???都是温度的函数，分别称为第二、第三，第四维里系数，等等。
维里方程也可以用压力的幂级数来表示:
维里方程有坚实的理论基础。用统计力学方法能导出维里系数，并赋予维里系数明确的物理意义:第二维里系数表示气体两个分子相互作用的效应，第三维里系数表示三个分子的相互作用，等等。原则上可以从理论上导出各个维里系数的计算式，但实际上高级维里系数的运算是十分困难的，目前除了简单的钢球模型外，还只能算到第三维里系数，通常维里系数由实验测定。
维里方程的另一个特点是维里方程的函数形式有很大的适应性，便于实验数据整理，截取不同项数可满足不同精度要求。例如，在低压下，只要截取方程的前两项，就能取得较满意的精度，
或
对于温度低于临界温度的水蒸气，其压力不高于1.5MPa，上述方程都能很好的提供p、v、T的关系。
维里方程在高密度区的精度不高，但由于具有理论基础，适应性广，很有发展前途。前面提到的B-W-R方程、M-H方程都是在它的基础上改进得到的。
浙公网安备 33021202002483