7.1: Z-фактор
- Page ID
- 29185
З останнього модуля дуже ймовірно, що одне питання залишилося в нашій свідомості. Як ми можемо налаштувати ідеальну модель, щоб вона була придатною для реальних газів? Що ж, відповідь у нас вже є. Ми сказали, що як тільки ми встановили базову (ідеальну) модель, ми дивимося на реальний випадок, оцінюючи, наскільки близько (або далеко) він працює щодо базового (ідеального) випадку, і вносячи відповідні виправлення. Знову ж таки, такі виправлення будуть враховувати всі міркування, які наші початкові припущення залишилися поза увагою.
Для випадку газової поведінки введено поправочний коефіцієнт для врахування розбіжностей між експериментальними спостереженнями та прогнозами з нашої ідеальної моделі. Цей поправочний коефіцієнт зазвичай називають коефіцієнтом стисливості (Z) і визначається як:
\[z=\frac{V}{V_{\text {ideal}}}\]
У попередньому рівнянні V - реальний об'єм, зайнятий газом, а Videal - об'єм, який ідеальна модель прогнозує для тих же умов. Ідеальний обсяг надають:
\[V_{\text {ideal}}=\frac{n R T}{P}\]
Звідси рівняння стану для реальних газів записується так:
\[P V=Z n R T\]
Інженери дуже добре знайомі з цим рівнянням, настільки, наскільки воно зазвичай визнається Engineering EOS. Зверніть увагу, що для\(Z = 1\), це рівняння руйнується до ідеальної моделі газу. По суті, єдність - це коефіцієнт стисливості будь-якого газу, який поводиться ідеально. Однак зверніть увагу, що\(Z = 1\) це наслідок ідеальної поведінки, але це не визначення.
Про що варто подумати:
Чи можна мати реальний газ за умови, при якій Z = 1, не будучи ідеальним (далеким від припущень теорії ідеального газу)?
Для природних газів найбільш витривалим методом оцінки Z був метод Катца-Стонда. Однак зараз ми живемо в епоху, керовану комп'ютером, де термодинамічні оцінки дуже рідко беруться з графіків або графіків, як це було поширено в минулому.