Teorem för motsvarande tillstånd

Enligt van der Waals indikerar satsen om motsvarande tillstånd (eller princip/lag för motsvarande tillstånd ) att alla vätskor , jämfört med samma reducerade temperatur och reducerade tryck , har ungefär samma kompressibilitetsfaktor och alla avviker från idealgasbeteende till ungefär samma grad.

Materialkonstanter som varierar för varje typ av material elimineras, i en omarbetad reducerad form av en konstitutiv ekvation . De reducerade variablerna definieras i termer av kritiska variabler .

Johannes Diderik van der Waals arbete omkring 1873 när han använde den kritiska temperaturen och det kritiska trycket för att härleda en universell egenskap hos alla vätskor som följer van der Waals tillståndsekvation . Den förutspår ett värde på $3/8=0,375$ som visar sig vara en överskattning jämfört med verkliga gaser.

Kompressibilitetsfaktor vid den kritiska punkten

Kompressibilitetsfaktorn vid den kritiska punkten, som definieras som $Z_{c}={\frac {P_{c}v_{c}\mu }{RT_{c }}}$ , där nedsänkt $c$ indikerar fysiska storheter uppmätta vid den kritiska punkten , förutsägs vara en konstant oberoende av substans av många tillståndsekvationer.

Tabellen nedan för ett urval av gaser använder följande konventioner:

• $T_{c}$ : kritisk temperatur [K]
• $P_{c}$ : kritiskt tryck [Pa]
• $v_{c}$ : kritisk specifik volym [m ³ ⋅kg ⁻¹ ]
• $R$ : gaskonstant (8,314 J ⋅ K ⁻¹ ⋅ mol ⁻¹ )
• $\mu$ : Molär massa [kg⋅mol ⁻¹ ]

Ämne	$P_{c}$ [Pa]	$T_{c}$ [K]	$v_{c}$ [m 3 /kg]	$Z_{c}$
H2O _ _	21,817 × 10 6	647,3	3,154 × 10 −3	0,23
4 Han	0,226 × 10 6	5.2	14,43 × 10 −3	0,31
han	0,226 × 10 6	5.2	14,43 × 10 −3	0,30
H 2	1,279 × 10 6	33.2	32,3 × 10 −3	0,30
Ne	2,73 × 10 6	44,5	2,066 × 10 −3	0,29
N 2	3,354 × 10 6	126,2	3,2154 × 10 −3	0,29
Ar	4,861 × 10 6	150,7	1,883 × 10 −3	0,29
Xe	5,87 × 10 6	289,7	0,9049 × 10 −3	0,29
O 2	5,014 × 10 6	154,8	2,33 × 10 −3	0,291
CO 2	7 290 × 10 6	304,2	2,17 × 10 −3	0,275
SO 2	7,88 × 10 6	430,0	1 900 × 10 −3	0,275
CH 4	4,58 × 10 6	190,7	6,17 × 10 −3	0,285
C3H8 _ _ _	4,21 × 10 6	370,0	4,425 × 10 −3	0,267

Se även

• Van der Waals ekvation
• Tillståndsekvation
• Kompressibilitetsfaktorer
• Johannes Diderik van der Waals ekvation
• Noro-Frenkels lag i motsvarande stater

externa länkar

• Egenskaper hos naturgaser . Inkluderar ett diagram över kompressibilitetsfaktorer kontra reducerat tryck och reducerad temperatur (på sista sidan i PDF-dokumentet)
• Teorem för motsvarande tillstånd på SklogWiki .