偏心因子

更新时间:2022-08-25 14:56

偏心因子也称为偏心率或离心率,反映出物质分子形状与物质极性大小。偏心因子越大,分子的极性就越大。

简介

在流体物理性质的工程计算中,对应态原理占有非常重要的地位,特别是Pitzer引入了第三参数——偏心因子w后,使计算的精确度有了明显的改善,使w成为流体的一个重要的特性常数,广泛用于气体和液体热力学性质的计算中。

偏心因子的定义为:

式中, 是对比温度r为0.7时的对比饱和蒸气压

理解

偏心因子广泛用作第三参数热力学计算,对于球形非极性分子的w为零,随着分子结构的复杂程度和极性的增加而增加,因此w数值的大小反映了分子的形状和分子的极性大小,一般小于1,大部分在0~0.4之间。w数据的可靠性不但影响许多化工计算。也直接影响对应态方法的可靠性及其发展。

按照偏心因子的定义可知,w值并不能直接测量出,而是由三部分的实验数据确定的,也就是临界温度 值、临界压力 值和包括对比温度 为0.7在内的蒸气压值及其温度关联式。由于要验证3组数据的可靠性,因而也很难严格地评价w值的可靠性。当提出更新更可靠的、值或蒸气压数据时,在原则上应该重新计算w值。但过去的一系列方程(其中许多是状态方程)已经使用当时的w值建立了相应的经验关系,对于这些方程仍以使用当时的tO值为宜。目前,被广泛使用的w值主要来自专用手册,如Reid的专著或文献,但是Reid的专著提供的数据并非全是实验值,因为蒸气压数据多于临界数据,所以w的数据基本决定于临界数据;当缺乏临界数据时,w的数据一定是估算的;如果在手册上未找到w,可按定义估算临界温度和临界压力,然后寻找合适的蒸气压关系,再按定义式计算。

偏心因子计算

对应态蒸气压关联方程法:

基于Pitzer定义式的对应态蒸气压关联方程法,具有代表性的如基于Clapeyron方程的Edmister方程法、Lee—Kesler方程法和最近Daniel基于Antoine方程提出的计算法等。

每一个蒸气压温度关系式都对应一个w估算关系。

如果蒸气压按照Clapeyron方程表达:

则可以推得Edmister方程:

这里,为一中间参数,其中是正常沸点,是临界温度,是临界压力。

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