普遍化压缩因子图

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普遍化压缩因子图普遍化压缩因子图

普遍化压缩因子图正文

　　根据实验数据绘制的表示压缩因子Z与对比压力 p_r对比温度T_r关系的曲线图。压缩因子是表示实际气体的p－V－T关系偏离理想气体状态方程程度的参数,其定义为：

普遍化压缩因子图

式中p为压力；V_m为摩尔体积;T为绝对温度;R为摩尔气体常数。对理想气体Z＝1。
　　根据对应态原理，不同气体处于相同的对比压力和对比温度时，具有相同的压缩因子。因此，压缩因子可表述为对比压力p_r和对比温度T_r的函数，即：Z＝Z(p_r，T_r)。这种关系用图线表达，即为普遍化压缩因子图,通常是以p_r为横坐标,Z为纵坐标，绘出一簇等T_r线(见图)。

最早的普遍化压缩因子图是J.Q.柯普等(1931)和G.G.布朗等(1932)利用烃类实验数据绘制的。稍后，B.F.道奇用烃类和其他物质的数据绘制这种图。附图是K.M.华生和R.L.史密斯利用二氧化碳、氮、氨、甲烷、丙烷和戊烯的实验数据于1936年所作。L.C.纳尔逊和E.F.奥伯特在1954年绘制了更详细的压缩因子图，提高了关联精度。
　　将压缩因子仅作为对比温度、对比压力的函数，误差较大。如果引入第三参数，可提高计算的准确度。比较成功的方法是以偏心因子 ω(见对应态原理)为第三参数,这样,压缩因子的表达式为：Z=Z^【0】+ωZ^【1】。式中Z^【0】为具有球形小分子的简单流体(ω＝0)的压缩因子,Z^【1】为偏离简单流体的校正。Z^【0】和Z^【1】都是p_r和T_r的函数,并已作为图和表，可供查用。
　　利用普遍化压缩因子图，只要知道物质的临界压力、临界温度等特性参数,就可计算p-V-T关系。在化学工程中常用于要求不高的工程估算，或对缺乏实验数据的物质用来近似地表示p-V-T关系。但由于对应态原理是近似性的，如要取得精确计算结果,仍须应用p、V、T实验数据和状态方程。普遍化压缩因子图亦可用于混合物(见对应态原理)。