Физико-химические основы процессов транспорта и хранения нефти и газа. Новиков А.А - 78 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

72
5.1.2. Реальные газы.
При небольших давлениях и сравнительно высоких температурах
реальные газы незначительно отклоняются от законов идеальных газов.
Реальный газ тем более отличается от идеального, чем выше давление.
При высоких давлениях плотность паровой фазы может значительно
превышать плотность жидкой фазы. Так, при давлении P=1500 МПа и
температуре Т=338 К плотность газообразного водорода составляет 130
кг/м
3
, тогда как плотность жидкого водорода равна 70 кг/м
3
, а твердого
80 кг/м
3
.
Термодинамическое состояние реальных газов характеризуют
уравнениями состояния, связывающими давление Р, температуру Т и
объем V. В настоящее время известно более 150 эмпирических
уравнений состояния.
Эмпирические уравнения состояния получены на основе
обработки экспериментальных данных Р-V-Т, на основе исследования
эффекта Джоуля-Томсона и обработки данных о теплоемкости
реальных газов при разных давлениях и температурах.
Уравнения состояния подразделяют на две группы в зависимости
от области применения:
для идеальных сред (высокая степень точности), например
уравнение Бенедикта-Вебба-Рубина для углеводородных газов;
для всех сред (относительная степень точности), например
уравнения Ван-дер-Ваальса, Редлиха-Квонга.
Уравнение Менделеева-Клапейрона для 1 моль идеального газа
Р·V = R·T (5.13)
применительно к реальному газу записывается так:
Р·V = z·R·T (5.14)
Разность между объемом идеального газа и реального называют
остаточным объемом, он равен
α = V
ид
– V
реальн
= R·T/V – V
реальн
.
(5.15)
Применительно к смесям газов уравнение (4.14) записывается так:
Р·V = z
см
·
R·T·∑N
i
.
(5.16)
Взаимосвязь Р-V-Т для газа при умеренных давлениях и высоких
температурах, исключающих конденсацию, может быть найдена по
уравнению Ван-дер-Ваальса
(Р·+ a/V
мл
2
)·(V
мл
– b) = R·T,
(5.17)
где a и b - константы, характеризующие степень отклонения состояния
реального газа от идеального и рассчитываемые по формулам
a = 4,03·R
2
·T
кр
2
/P
кр
,
(5.18)

Страницы