压缩系数

本文解释了化学中的压缩因子是什么。因此,您将了解如何计算压缩系数(公式),此外,您将能够看到一个图表,您可以在其中轻松找到任何气体的压缩系数。

什么是压缩系数?

压缩系数是表示相同温度和压力下真实气体的摩尔体积与理想气体的体积之间关系的系数。换句话说,压缩因子描述了真实气体与理想气体行为的偏差。

因此,压缩系数用于了解真实气体的行为与理想气体的相似程度。如果压缩因子的值接近1,则意味着真实气体可以被认为是理想气体。

请注意,理想气体的化学定律大大简化,因此我们通常希望能够将气体视为理想气体。

一般来说,压缩系数的符号是大写字母Z。

压缩系数公式

压缩系数等于实际气体的摩尔体积除以相应理想气体的摩尔体积。因此,计算压缩因子的公式如下:

Z=\cfrac{V_m}{(V_m)_{\text{gaz idéal}}}

理想气体的摩尔体积可以使用理想气体定律计算,因此上式等价于:

Z=\cfrac{V_m\cdot p}{R\cdot T}

金子:

  • Z

    是压缩系数。

  • V_m

    是真实气体的摩尔体积。

  • (V_m)_{\text{ideal gas}}

    是相应理想气体的摩尔体积。

  • p

    是压力。

  • T

    是温度。

  • R

    是理想气体的普适常数。

压缩系数没有单位,因为它是通过将具有相同单位并因此相互抵消的两个量相除来计算的。

当压缩因子的值非常接近1时,我们认为真实气体可以被认为是理想气体;一般来说,我们取0.95到1.05之间的值。请注意,压缩系数等于 1 意味着气体是理想的,但实际上不存在完全理想的气体。

压缩系数图

压缩系数、降低的温度和降低的压力彼此相关。具体来说,如果已知实际气体的降低温度和压力,则可以确定实际气体的压缩系数。

可以让您找到压缩因子的图表如下:

压缩系数图

要使用压缩因子图,必须执行以下步骤:

  1. 计算气体的降低压力和降低温度。为此,您必须使用以下公式。
  2. 沿着 X 轴沿着相当于降低的气压的线绘制图形。
  3. 沿着上一条线向后移动图表,直到找到与降低的气体温度相对应的线。
  4. 气体压缩系数等于气体的折算压力与折算温度相交的Y轴值。

请注意,折算温度和折算压力是通过将温度和压力分别除以临界温度和临界压力来计算的:

P_r=\cfrac{P}{P_c}

T_r=\cfrac{T}{T_c}

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