中因石油大学 CHINA UNIVERSITY OF PETROLEUM 流体的状态方程 宋春敏
流体的状态方程 宋春敏
状态方程 可知，流体的p-V-T数据是多么的重要。 毫无疑问，流体的p-VT数据是可以直接测定的。现已积 累了大量水、空气、氨和氟里昂等的p-VT数据。 ◆ 但测定数据费时耗资，而且测定所有流体的所有p-VT数 据是不现实的，特别是高温高压下的p-VT数据测定不但 技术上相当困难而且非常危险。 仅从有限的p-VT测定数据不可能全面地了解流体的p-V T行为。 ◆流体的p-VT数据更重要作用是通过它推算内能、焓、熵 等信息。 需要p-VT关系的解析形式！一状态方程！
状态方程 可知，流体的p-V-T数据是多么的重要。 毫无疑问，流体的p-V-T数据是可以直接测定的。现已积 累了大量水、空气、氨和氟里昂等的 p-V-T数据。 但测定数据费时耗资，而且测定所有流体的所有p-V-T数 据是不现实的，特别是高温高压下的p-V-T数据测定不但 技术上相当困难而且非常危险。 仅从有限的p-V-T测定数据不可能全面地了解流体的p-VT行为。 流体的p-V-T数据更重要作用是通过它推算内能、焓、熵 等信息。 需要p-V-T关系的解析形式！——状态方程！
压力p、体积V、温度T之间的数学关系即为状 态方程。 已知流体的p-VT关系的准确描述和恒压热容C, ，借助于经典热力学关系，即可得到流体所有 的重要热力学性质并可直接计算流体的各种相 平衡行为
压力p、体积V、温度T之间的数学关系即为状 态方程。 已知流体的p-V-T 关系的准确描述和恒压热容Cp ，借助于经典热力学关系，即可得到流体所有 的重要热力学性质并可直接计算流体的各种相 平衡行为
根据研究的方法不同，可以得到各种不同类型的状态方程。 基于简单分子理论和经验与半经验方法，van derWaals类 的立方型状态方程 ,在分子间力理论的基础上，应用统计热力学中的系综方法 ，建立了气体的维里方程以及维里型的多参数状态方程。 >根据统计力学的积分方程理论，导出了在现代液体理论中 具有重要地位的硬球模型流体的状态方程。 ,由微扰理论以及计算机模拟数据亦可得到化工热力学领域 十分重要的状态方程
根据研究的方法不同，可以得到各种不同类型的状态方程。 基于简单分子理论和经验与半经验方法，van derWaals类 的立方型状态方程 在分子间力理论的基础上，应用统计热力学中的系综方法 ，建立了气体的维里方程以及维里型的多参数状态方程。 根据统计力学的积分方程理论，导出了在现代液体理论中 具有重要地位的硬球模型流体的状态方程。 由微扰理论以及计算机模拟数据亦可得到化工热力学领域 十分重要的状态方程
通常有两种研究p-VT关系的途径： ■()理论的方法：在分子间力理论的基础上，应用统计热 力学方法进行研究。 ■(2)经验与半经验的方法：在目前的理论水平上，要建立 一个适用范围广和准确度高的状态方程是有困难的，因而 发展了大量经验与半经验的方程。大致可以分为两类：一 类是立方型EOS,可以展开成体积的三次多项式，能够用 解析法求解，精度略低，但已能满足一般的工程计算。另 一 类是多常数EOS,如virial、BWR、MH等；是在virial 方程的基础上发展起来的。这类方程有很多可调参数，需 要由大量实验数据拟合得到。精度较高，但其最大缺陷是 计算复杂，且需机算，耗时多，又很难得到合适混合物的 普遍化形式
通常有两种研究p-V-T关系的途径： (1) 理论的方法：在分子间力理论的基础上，应用统计热 力学方法进行研究。 (2) 经验与半经验的方法：在目前的理论水平上，要建立 一个适用范围广和准确度高的状态方程是有困难的，因而 发展了大量经验与半经验的方程。大致可以分为两类：一 类是立方型EOS，可以展开成体积的三次多项式，能够用 解析法求解，精度略低，但已能满足一般的工程计算。另 一类是多常数EOS，如virial、BWR、MH等；是在virial 方程的基础上发展起来的。这类方程有很多可调参数，需 要由大量实验数据拟合得到。精度较高，但其最大缺陷是 计算复杂，且需机算，耗时多，又很难得到合适混合物的 普遍化形式