Ацентрический фактор
Ацентрический коэффициент ω — концептуальное число, введенное Кеннетом Питцером в 1955 году и доказавшее свою полезность при описании жидкостей . [1] Он стал стандартом для определения фазовых характеристик отдельных и чистых компонентов, наряду с другими параметрами описания состояния, такими как молекулярная масса , критическая температура , критическое давление и критический объем (или критическая сжимаемость). Ацентрический фактор также называют мерой несферичности (центричности) молекул. [2]
Питцер определил ω из соотношения
где – приведенное давление насыщенного пара и это пониженная температура . [3]
Питцер разработал этот фактор, изучая кривые давления пара различных чистых веществ. Термодинамически кривая давления пара для чистых компонентов может быть математически описана с помощью уравнения Клаузиуса-Клапейрона .
Интегрированная форма уравнения в основном используется для математического получения данных о давлении пара. Эта интегрированная версия показывает, что связь между логарифмом давления пара и обратной величиной абсолютной температуры примерно линейна. [1]
Для ряда жидкостей по мере увеличения ацентрического фактора кривая пара «тянется» вниз, что приводит к более высоким температурам кипения . Для многих одноатомных жидкостей близко к 0,1, что приводит к . Во многих случаях, лежит выше температуры кипения жидкостей при атмосферном давлении.
Значения ω можно определить для любой жидкости на основе точных экспериментальных данных о давлении пара. Определение ω дает значения, близкие к нулю для благородных газов аргона , криптона и ксенона . также очень близок к нулю для молекул, имеющих почти сферическую форму. [2] Значения ω ≤ -1 соответствуют давлению пара выше критического давления и не являются физическими.
Ацентрический фактор можно предсказать аналитически из некоторых уравнений состояния . Например, из приведенного выше определения можно легко показать, что жидкость Ван-дер-Ваальса имеет ацентрический коэффициент около -0,302024, что, если применить его к реальной системе, будет указывать на небольшую ультрасферическую молекулу. [4]
некоторых газов Значения распространенных
Молекула | Ацентрический фактор [5] |
Ацетон | 0.304 [6] |
Ацетилен | 0.187 |
Аммиак | 0.253 |
Аргон | 0.000 |
Углекислый газ | 0.228 |
Декан | 0.484 |
Спирт этиловый | 0.644 [6] |
Гелий | -0.390 |
Водород | -0.220 |
Криптон | 0.000 |
Метанол | 0.556 [6] |
Неон | 0.000 |
Азот | 0.040 |
Оксид азота | 0.142 |
Кислород | 0.022 |
Ксенон | 0.000 |
См. также [ править ]
Ссылки [ править ]
- ^ Перейти обратно: а б Адевуми, Майкл. «Ацентрический фактор и соответствующие состояния» . Пенсильванский государственный университет . Проверено 6 ноября 2013 г.
- ^ Перейти обратно: а б Сэвилл, Г. (2006). «АКЦЕНТРИЧЕСКИЙ ФАКТОР». Полное руководство по термодинамике, тепломассообмену и гидротехнике . doi : 10.1615/AtoZ.a.acentric_factor .
- ^ «Калькулятор ацентрического коэффициента | Рассчитать ацентрический коэффициент» . www.calculatoratoz.com . Проверено 17 мая 2024 г.
- ^ Шамсундар, Н.; Линхард, Дж. Х. (декабрь 1983 г.). «Насыщение и метастабильные свойства жидкости Ван-дер-Ваальса» . Канадский журнал химической инженерии . 61 (6): 876–880. doi : 10.1002/cjce.5450610617 . Проверено 10 августа 2022 г.
- ^ Явс, Карл Л. (2001). Книга данных по газам Мэтисона . МакГроу-Хилл.
- ^ Перейти обратно: а б с Рид, Колорадо; Праусниц, Дж. М.; Полинг, Б.Е. (1987). Свойства газов и жидкостей (4-е изд.). МакГроу-Хилл. ISBN 0070517991 .