Teorema stărilor corespondente

{{#invoke:Sidebar |collapsible | bodyclass = plainlist | titlestyle = padding-bottom:0.3em;border-bottom:1px solid #aaa; | title = Termodinamică | imagestyle = display:block;margin:0.3em 0 0.4em; | image = | caption = Schema unei mașini termice Carnot | listtitlestyle = text-align:center; | expanded = ecuații

| list1name = ramuri | list1title = Ramuri | list1 = Format:Flatlist

• Clasică
• Statistică
• Chimică
• Cuantică

• de echilibruFormat:\de neechilibru

| list2name = principii | list2title = Principii | list2 = Format:Flatlist

• Zero
• Primul
• Al doilea
• Al treilea

| list3name = sisteme | list3title = Sisteme | list3 = Format:Flatlist

• Izolat
• Închis
• Deschis
• Adiabatic

Format:Sidebar

| list4name = proprietăți | list4title = Propertăți ale sistemelor

| list4 =

Notă: Parametri conjugați cu italice

Format:Sidebar

| list5name = material | list5title = Proprietăți ale materialelor | list5 =

Capacitate termică masică	$c=$	$T$ $\partial S$ $N$ $\partial T$
Coeficient de compresibilitate	$\beta =-$	$1$ $\partial V$ $V$ $\partial p$
Coeficient de dilatare volumică	$\alpha =$	$1$ $\partial V$ $V$ $\partial T$

| list6name = ecuații | list6title = Ecuații | list6 = Format:Flatlist

• Teorema lui Carnot
• Teorema lui Clausius
• Relația fundamentală
• Ecuația căldurii
• Legile gazelor
  • ideale
• Stări corespondente

• Relațiile Maxwell
• Relațiile Onsager
• Ecuațiile Bridgman

• Tabel cu ecuații termodinamice

| list7name = potențiale | list7title = Potențiale | list7 = Format:Unbulleted list Format:Flatlist

• Entropie liberă

| list8name = istorie | list8title = Format:Hlist | list8 =

Format:Sidebar

| list9name = personalități | list9title = Personalități | list9 = Format:Flatlist

• Bernoulli
• Boltzmann
• Bridgman
• Carathéodory
• Carnot
• Clapeyron
• Clausius
• de Donder
• Duhem
• Gibbs
• von Helmholtz
• Joule
• Kelvin
• Lewis
• Massieu
• Maxwell
• von Mayer
• Nernst
• Onsager
• Planck
• Rankine
• Smeaton
• Stahl
• Tait
• Thompson
• van der Waals
• Waterston

Format:Endflatlist | below =

• Categorie

}}

După van der Waals, teorema stărilor corespondente, respectiv ecuația stărilor corespondente indică faptul că toate fluidele, când sunt comparate la aceleași proprietăți reduse (temperatura redusă și presiunea redusă), au aproximativ același factor de compresibilitate și toate se abat de la comportamentul gazului ideal aproximativ la fel.

Constantele de material, care variază pentru fiecare tip de material, sunt eliminate, apărând într-o formă redusă într-o ecuație generală. Variabilele reduse sunt definite în funcție de valorile acestor variabile în punctele critice.

Descriere

Principiul a apărut odată cu lucrarea lui Johannes Diderik van der Waals, aproximativ în 1873 când a folosit temperatura critică și presiunea critică pentru a obține o proprietate universală a tuturor fluidelor care se comportă conform Format:Ill-wd. Acesta prezice o valoare de $3/8=0,375$ care se dovedește a fi o supraestimare în comparație cu gazele reale.

Expresia „principiul stărilor corespondente” a fost introdus de Edward A. Guggenheim într-o lucrare în care a descris fenomenul că sisteme termodinamice diferite au comportamente foarte asemănătoare când sunt în apropierea punctului lor critic.

Există multe exemple de modele de gaze reale care satisfac această teoremă, cum ar fi modelul van der Waals, modelul Dieterici etc.

Factorul de compresibilitate în punctul critic

Factorul de compresibilitate în punctul critic este definit drept $Z_c=\frac{p_c{v}_c\mu }{R{T}_c}$, unde indicele $c$ indică mărimile fizice măsurate în punctul critic și este prezis a fi o constantă independentă de substanță în multe ecuații de stare

În relația precedentă și în tabelul următor:

$p_c$ este presiunea critică [Pa]

$T_c$ este temperatura critică [K]

$v_c$ este volumul masic critic [m³/kg]

$R$ este constanta gazului, 8,314472 [J/(K⋅mol)

$\mu$ este masa molară [kg/mol]

Substanța	$p_c$ [Pa]	$T_c$ [K]	$v_c$ [m3/kg]	$Z_c$
Apă	Format:Val	647.3	Format:Val	0.23
4He	Format:Val	5.2	Format:Val	0.31
He	Format:Val	5.2	Format:Val	0.30
H2	Format:Val	33.2	Format:Val	0.30
Ne	Format:Val	44.5	Format:Val	0.29
N2	Format:Val	126.2	Format:Val	0.29
Ar	Format:Val	150.7	Format:Val	0.29
Xe	Format:Val	289.7	Format:Val	0.29
O2	Format:Val	154.8	Format:Val	0.291
CO2	Format:Val	304.2	Format:Val	0.275
SO2	Format:Val	430.0	Format:Val	0.275
CH4	Format:Val	190.7	Format:Val	0.285
C3H8	Format:Val	370.0	Format:Val	0.267

Note

Vezi și

• Ecuația van der Waals
• Ecuație de stare
• Factor de compresibilitate

Legături externe

• Format:En icon Properties of Natural Gases. Includes a chart of compressibility factors versus reduced pressure and reduced temperature (on last page of the PDF document)
• Format:En icon Theorem of corresponding states on SklogWiki.