对应状态原理及普遍化压缩因子图

1、压缩因子
∵p V
m
=ZRT 或p V=ZnRT
pV
pV
Z m
=
=
∴定义压缩因子：引入压缩因子来修正理想气体状态方程，描述实际气体的pVT性质
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[1]临界压缩因子Z c c m ,c c p V Z =
实测多数物质的Z : 0.26 ~ 0.29
临界点时的Z c
1、压缩因子
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2、对应状态原理[1] 对应状态原理c
r p p
p =
对比压力
对比参数反映了气技大学 西安电子科技大学
[2]普遍化范德华方程将对比参数
r m r r T
T
T V V V p p p ===，，2、对应状态原理
技大学 西安电子科技大学
c r c m m r c
r T
T T V V V p p p ===，，,将对比参数3．普遍化压缩因子图
pV 技大学 西安电子科技大学
说明低压高温的气体
更接近理想气体
◆任何T r 下，p r →0，Z →1p r 相同时，T r 越大，Z →1
◆p r 逐渐增大，等T r 线从Z 值小于1经最低点后又上升到大于相当于实际气体升压时从较易压缩转化为较难压缩的情况。

技大学 技大学 技大学
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4、普遍化压缩因子图应用举例[1]已知p、T，求Z 和V m
直接使用普遍化压缩因子图。

先找出所需的T
r 等温线，
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31331
m 3
0.728.314366.5m mol 1.0610m mol 206710ZRT V p −−−××⎛⎞==⋅=×⋅⎜⎟×⎝⎠
计算值和文献值的相对误差为(1.06 -1.109)/1.109 = -4.41%
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4、普遍化压缩因子图应用举例[1]已知p、T，求Z和V m
直接使用普遍化压缩因子图。

先找出所需的T
r 等温线，
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技大学 技大学 技大学
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0.4989r
Z p =技大学 技大学 技大学
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为直线关系。

该线与普遍化压缩因子图4.普遍化压缩因子图应用举例[1]已知p 、T ，求Z 和V m 直接使用普遍化压缩因子图。

先找出所需的T r 等温线，然
后读出已知p r 下的
Z 值，由式pV m =ZRT 即可计算得V m 曲线，再由普遍化的压缩因子图找出给定r r
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1
n V n c c V V n n c
m /，===
=6
m 3
c r r r
114.18610
1 1.4876.02108.314190.56pV p Z RT cRT T T T ⎛⎞×==×=×=⎜⎟×××⎝⎠r c 14.186 3.0854.599
p p p ===从压缩因子图上查得 3.085p =r 时Z 与T r 的关系如下：
2.0
1.8
1.6
1.4
1.3
T r
0.970.940.860.720.64Z 技大学 技大学 技大学
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从压缩因子图上查得
3.085p =r 时Z 与T r 的关系如下：2.0
1.8
1.6
1.4
1.3
T r
0.970.940.860.720.64Z 技大学 技大学 技大学 西安电子科技大学
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※对应状态原理: 若气体有两个对比参数相同，则第三个对比参数也将(大致)
相同※压缩因子:
Z = pV
/(nRT)= p V m /(RT)临界压缩因子Zc ：将压缩因子概念应用于临界点
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1.15 今有0℃、40530 kPa 的氮气，分别用理想气体状态方程及
范德华方程计算其摩尔体积。

其实验值为0.0703 。

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dm mol −⋅解：●用理想气体状态方程计算
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m RT
V =+b
a p +将范德华气体状态方程改写为
1.15 今有0℃、40530 kPa 的氮气，分别用理想气体状态方程及
范德华方程计算其摩尔体积。

其实验值为0.0703 。

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dm mol −⋅技大学 西安电子科技大学
技大学 技大学 技大学
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