Реальные газы

Приведём справочные данные по уравнениям состояния газов и жидкостей по степени их усложнения (взято из Thermodynamique & energetique par Lucien Borel, Presses Polytechniques ROMANDES, LOSANNE, Ecoles polytechnique fé dé rale, 1984).

1. Совершенный газ (Gaz parfait)

2. Идеальный газ (Gaz semi-parfait, gaz idé al)

– возрастающие функции температуры.

3. Газ Ван-дер-Ваальса (Fluide de Van der Waals)

4. Газ Клаузиуса (Fluide de Clausius, 1880)

Здесь

Это приближение справедливо с достаточной степенью точности при

И напротив приближение становится грубым для парообразного состояния в области высоких температур и давлений и в области жидкости.

5. Газ Редлиха – Квонга (Fluide de Redlich – Kwong, 1949)

6. Газ Битти – Бриджмена (Fluide de Beattie – Bridgeman, 1928)

Это уравнение совершенно неприменимо вблизи критической точки.

7. Газ Бенедикта – Вебба – Рубина (Fluide de Benedict – Webbe – Rubin, 1951)

Справедливо для углеводородов при . Константы определяются экспериментально.

8. Газ Лан-Бореля (Fluide de Lan-Borel, 1979)

Показатели степени зависят от вида газа и определяются экспериментально. В частных случаях водяного пара и метана уравнение состояния записывается в виде

где k – постоянная Больцмана.

Это есть полуэмпирическое уравнение с 24-мя эмпирическими константами, базирующееся, с одной стороны, на молекулярной теории твёрдых сфер и, с другой стороны, на экспериментальных измерениях термодинамических свойств, таких как удельная теплоёмкость, коэффициент Джоуля–Томсона и скорость звука. Это уравнение даёт прекрасную точность в жидкой и газообразной областях для температур и даёт удовлетворительные результаты в интервале температур при любых давлениях. Оно описывает фазовые переходы и достаточно удобно для численных расчётов.