Принципы подобия и соответственных состояний

Модифицированная теория соответственных состояний. Теорий соответственных состояний в классической формулировке Ван-дер-Ваальса основана на предположении, что подобие физико-химиче-ских свойств веществ можно описать упрощенными уравнениями (1У-34). Однако в общем случае необходимо использовать уравнения (1У-35). Например, физико-химические свойства водорода и гелия подчиняются принципу соответственных состояний, если их приведенные параметры выра ить в следующем виде [c.97]

Очевидно, формулы, полученные с использованием принципа соответственных состояний, наилучшим образом обобщают экспериментальные данные в пределах отдельных классов термодинамически подобных веществ. Признаком термодинамического подобия является равенство критических коэффициентов сравниваемых (1 и 2) веществ [c.228]

В соответствии с теорией подобия и принципа соответственных состояний преобразуем (1) в уравнение с безразмерными приведенными параметрами [c.96]

Знание критических параметров нередко существенно еще и потому, что на основе критических температуры, давления и объема можно выявить подобие термодинамических свойств жидкостей и газов. Это ведет к широко используемому принципу соответственных состояний, по которому используются приведенные параметры состояния, т. е. безразмерные параметры, получаемые делением реальных значений температуры, давления и удельного объема на критические [c.148]

Это свидетельствует о целесообразности освобождения рассматриваемого принципа от количественно неточного уравнения состояния с тремя константами, в частности от уравнения (VI, 19), па основе которого исторически сложилось учение о соответственных состояниях и трактовка его как принципа подобия в термодинамике (безразмерные величины как критерии подобия). По-видимому, плодотворным является и обогащение этого принципа учением о строении вещества [А34]. [c.165]

Формулу (5.3) в соответствии с теорией подобия можно рассматривать как унифицированное уравнение подобного состояния (взамен принципа соответственного состояния). Здесь под термином унифицирование [c.75]

При инженерных расчетах ДНП и других ФХС газов и жидкостей довольно часто применяются модели, основанные на факторе ацентричности Питцера о) и методе термодинамического подобия (МТП) с использованием принципа соответственного состояния. Типичная форма используемой при этом математической функции имеет следующий вид [c.79]

Открытие критического состояния привело к установлению закона соответственных состояний, на котором и базируется принцип термодинамического подобия. [c.83]

Принцип соответственных состояний. Обычно для обобщения опытных данных по исследованию различных процессов и веществ используют критериальные системы, основанные на анализе уравнений движения, теплопроводности и др. Для использования таких уравнений подобия необходимы таблицы физических свойств рабочих сред. Неточность определения физических свойств или отсутствие их не дает возможности использовать уравнения подобия. Особенно это относится к мало изученным рабочим телам, в частности к сжиженным углеводородным газам, о физических свойствах которых в литературе имеются достаточно противоречивые данные, зачастую при случайных давлениях и температурах. В то же время имеются точные данные о критических параметрах [c.14]

Для научных исследований и технических выкладок необходимы данные о различных физико-технических параметрах твердых тел, газов и жидкостей параметры эти можно рассчитывать. Цель расчетов — получение достоверных данных о физико-химических величинах и свойствах различных веществ при разных условиях. В основе расчетов физико-химических величин и свойств веществ лежит ряд принципов аддитивности и конститутивности свойств соответственных состояний. Кроме того, используют критерии подобия зависимости свойств от независимых параметров и приближенных закономерностей критические состояния соединений некоторые положения термодинамики функции фугитивности и активности коэффициенты сжимаемости и т. д. Эти принципы и положения — обобщенная основа при изложении ряда глав книги и проводимых методов расчета. Более подробно о расчетах термодинамических свойств веществ см. [15 21, 31, 33, 35, 39, 42, 851.. [c.5]

Уравнение (5.146) содержит только безразмерные приведенные параметры, поэтому если два разных вещества описываются уравнением Ван-дер-Вааль-са и имеют одинаковые значения р, и то совпадают и их приведенные мольные объемы Этот закон называется принципом соответственных состояний. Он лежит в основе теории термодинамического подобия. [c.79]

ПРИНЦИПЫ ПОДОБИЯ И СООТВЕТСТВЕННЫХ СОСТОЯНИЙ [c.12]

Теплоты испарения родственных соединений изменяются закономерно (рис. IX. 6). Это позволяет найти зависимость теплоты испарения от температуры для члена данного гомологического ряда, используя, например, принцип соответственных состояний и подобия свойств. [c.193]

По принципу соответственных состояний и подобия свойств зависимость поверхностного натяжения от температуры [c.288]

Теоретические исследования в этом направлении, с одной стороны, исходят из молекулярно-кинетической теории и приводят к уравнениям, по которым, имея ограниченное число исходных данных, можно рассчитать с той, или иной точностью вязкость газов и жидкостей. С другой стороны, используется принцип подобия и теория соответственных состояний, устанавливающие графические или аналитические обобщающие зависимости, которые позволяют на основе экспериментальных данных для одного или немногих веществ вычислить вязкость для многих других веществ в широких пределах температур и давлений. [c.127]

Большое значение для изучения теплофизических свойств веществ и, в частности вязкости жидкостей и газов, имеет теория подобия, являющаяся важным средством обобщения имеющегося экспериментального материала. С ее помощью, исходя из ограниченного числа данных, можно определить свойства малоизученных или совсем не изученных подобных веществ. Теория подобия была широко использована для описания физических свойств веществ в виде известного в термодинамике закона (принципа) соответственных состояний. Первоначально этот принцип был применен к уравнению состояния [136]. [c.135]

Методы математического моделирования, основанные на теориях подобия [27, 28], позволившие добиться исключительно больших успехов в ряде нехимических отраслей наук (аэро-, газо- и гидродинамике, тепло- и электротехнике, механике и др.), применительно к химии не оправдали оптимистических прогнозов. Дьяконов Г.К.[29] в результате своих многолетних исследований пришел к выводу об ограниченных возможностях теорий химического подобия, в частности, широко известных четырех критериев химического подобия Д.Дамкелера для моделирования химических процессов. Весьма скромные результаты были получены также при моделировании химических систем на основе принципа ( закона ) физической химии о соответственных состояниях. [c.12]

Во вторую группу входят публикации [2796—2809] (см. также 1366]) здесь приведены уравнения состояния для конкретных объектов. Их примером служат работы [27971 и [2802, 28031, в которых даны соответственно уравнения состояния для стехиометрической азото-водородной смеси и воздуха. Близки к ним и исследования [2810—28131, где использован принцип термодинамического подобия. Так, в [28101 предложена видоизмененная теория соответственных состояний и осуществлена ее проверка на смеси углеводородов. [c.37]

Для сокращения числа опытов и выявления оптимальных значений коэффициентов математической модели целесообразно использовать метод направленного эксперимента (стр. 305). Опыты ставятся на установке, характеризующейся полным геометрическим и гидродинамическим подобием промышленному объекту. Существенную помощь при обобщении опытных данных может оказать использование принципа соответственных состояний [c.115]

Методы определения P—V — T характеристик чистых газов удобно разделить, хотя и несколько произвольно, на три основные группы. Первая группа объединяет методы, в которых исполь зуется принцип соответственных состояний, т. е. эти методы осно ваны на теории подобия. В эту группу входит, например, извест-. ная корреляция, связывающая коэффициент сжимаемости с при веденными свойствами. Ко второй группе относятся методы, использующие наиболее теоретически обоснованное вириальное разложение P—V — T свойств, константы которого непосредственно связаны с применимой для рассматриваемого вещества зависимостью между потенциалом межмолекулярного взаимодействия, энергией и межатомными расстояниями. Третья группа — это большое количество аналитических уравнений состояния. Из них в дальнейшем будут рассмотрены только те, с помощью которых можно определять все параметры по каким-либо другим известным или рассчитываемым константам чистого вещества (см. гл. I). [c.65]

В уравнении (1.7) отсутствуют параметры, относящиеся к конкретному веществу. Следовательно, можно было ожидать, что оно должно выполняться применительно ко всем веществам, т.е. стать универсальной моделью состояния реальных газов. Из (1.7) следует, что при равенстве двух приведенных параметров нескольких веществ третий приведенный их параметр также должен быть одинаковым. Именно это утверждение явилось первоначальной формулировкой принципа, который назвали законом соответственных состояний (ЗСС). Понятие о соответственных состояниях в дальнейшем трансформировалось в более общее учение о подобии ФХС веществ. Оно получило название теории термодинамического подобия. [c.24]

Практическим методом, позволяющим сделать обоснованную оценку влияния плотности на свойства переноса, является принцип соответственных состояний (теория подобия). Работы в этой области многочисленны, например, [96, 153, 154, 243, 245, 435, 447, 464, 609, 645, 698, 778, 923, 1016, 1017, 1040]. [c.62]

Корректность, универсальность к адекватность математ 1ческой модели свойств (2) могут обеспечиваться при соблюдении следующей совокушюсти требований теорий подобия, информащ1И и принципа соответственных состояний [c.48]

Широкое применение Для расчета зависимости теплоты испа рения жидкости от температуры нашли формулы, основанные на общих принципах подобия физических свойств веществ, а также на теории соответственных состояний (см. гл. III). [c.171]

Принцип соответственных состояний — дальнейшее р,азвитие теории подобия зависимости свойств соединений от независимых параметров [32]. Эту зависимость можно выразить tia диаграмме в виде кривых с координатами Сияв физических единицах тяп. Когда во всех сравниваемых системах единицы т и п, в которых выражаются Gun, выбраны по одному методу, то в каждой системе числа их будут иными, но значения безразмерных координат в соответственных точках сравниваемых систем будут одинаковыми. Это есть так называемые инварианты — безразмерные переменные одной кривой, общей для всех соединений данной группы. Координатная система инвариантов позволяет выразить на одной диаграмме зависимрсть свойства G от независимого параметра я для многих соединений на одной кривой. [c.15]

Многие расчетные методы основаны на уравнении Клапейрона-Клаузиуса (например, уравнение Джиаколоне, Риделя и др.) или на принципе соответственного состояния [8, 14] (методы термодинамического подобия и Др.) [c.88]

Основным понятиям термодинамики и обоснованию не-которых ее теорем посвящены исследования К- А. Путилова. В ряде лекций и публикаций он дал уточнение основных понятий и новый метод развития второго начала термодинамики [4], уточнил теоремы о положительной и максимальной работе, особновал и применил (например, для вывода формулы Тетроде) принцип термодинамической допустимости. Ему принадлежат и новое изложение теории термодинамических потенциалов (что полезно в тех случаях, когда химические процессы совмещены с электрическими, магнитными и оптическими явлениями), и развитие метода подобия в термодинамике (освобождение теории соответственных состояний о г количественно неточного уравнения Ван-дер-Ваальса и обогащение этой теории сведениями о строении вещества). Эти исследования вошли в недавно вышедшую книгу [5]. Следует особо отметить основной вклад К. А. Путилова — понятие о теплоте в термодинамике как способа перехода энергии, имеющее общенаучное, философское и методологическое значение и важное для правильного взгляда на природу, и новый метод логического развития второго начала. [c.17]

Соответственные состояния. Многие работы связаны с принципом соответственных состояний [1759, 2105—2202]. Наряду с исследованиями, в которых анализируются условия термодинамического подобия [2105—2107], в частности при умеренных и высоких температурах [2107] (см. также [2108, 2109]), и других, подобных им (в том числе исследованиями И. С. Бадылькеса [2112—2123], Я. 3. Казавчинского [2124— 2127], Л. П. Филиппова [2130, 2131]), следует отметить статьи [2132—2137], посвященные различным свойствам некоторых веществ. Кроме них упомянем работы, посвященные температурной зависимости давления пара [1862, 2138, 2139, 2141— 2151], теплотам парообразования [2152—2156], плотностям [2144, 2157—2164], уравнениям состояния [2165—2170] и теплоемкости (энтальпии) [2171—2176], критическим параметрам [2159]. В качестве примера укажем на уравнения, рекомендованные Л. П. Филипповым [2143—2146] и К. В. Покровским (см. [1851]), на уточнение правила Гульдберга—Гюи [2147], на расчет энтальпии углеводородов под давлением [2174]. [c.33]

Леланд, Чеппелир и Гамсон [105] использовали правило Леланда — Мюллера для прове)рки этого метода и получили хорошие результаты (фактически они определяли константы равновесия жидкость — пар) [106]. В этом случае для определения величин Нт Нт, И т. Д. обобщбнные корреляции не использовались. Необходимые значения рассчитывались по известным данным для некоторых эталонных веществ с использованием метода молекулярного подобия , т. е. когда Z эталонного вещества равно Такая методика, видимо, более надежна, чем обобщенные корреляции, основанные на принципе соответственных состояний. Однако описанный выше метод никогда не был тщательно проверен, поэтому трудно судить о его надежности и точности. [c.375]

Из обзора зарубежной и отечественной литературы [2-4,15,25,26] следует вывод о том, что из предложенного чрезмерного обилия, исчисляемЬго несколькими сотнями, преимущественно эмпирических методов расчета ФХС практически ни один не удовлетворяет современным и перспективным требованиям информационной технологии по теоретической обоснованности, степени адекватности и универсальности применения. Разумеется, что чисто эмпирическим подходом по принципу "черного ящика" с регрессионным анализом массива данных, т.е. без учета физико-химической сущности функционирования (поведения) химических веществ, нельзя конструировать универсальные высокоадекватные математические модели их ФХС. Методы математического моделирования, основанные на теориях подобия [15,16], позволившие добиться исключительно высоких успехов в ряде нехимических отраслей наук (аэро-, газо- и гидродина .ике, тепло- и электротехнике, механике и др.), применительно к химии не оправдали оптимистичных прогнозов. Весьма скромные результаты бьши получены также при моделировании химических систем на основе принципа ("закона") физхимии о соответственных состояниях [15]. Как будет показано в этой работе, главной причиной неудач вышеперечисленных теоретических представлений применительно к химическим системам является игнорирование или неадекватный учет влияния молекулярной массы, молекулярной структуры и химического состава веществ на их ФХС. [c.4]

Методы математического моделирования, основанные на теориях подобия [17], позволившие добиться исключитель1ю больших успехов в ряде нехимических отраслей наук (аэро-, газо- и гидродинамике, тепло- и электротехнике, механике и др.), применительно к химии не оправдали оптимистических прогаозов. Весьма скромные результаты были получены также при моделировании ФХС на основе принципа ( закона ) физической химии о соответственных состояниях. [c.11]

Метод термодинамического подобия в виде принципа соответственных состояний широко и плодотворно применяется для описания разнообразных свойств однокомпонентных систем, как в одно-, так и в двухкомпонентных системах. Интерес к нему непрерывно растет вследствие очень больших возможностей прогнозирования. Следует подчеркнуть, что исторически сложившаяся привязка принципа соответственных состояний к уравнению Ван-дер-Ваальса делает этот принцип уязвимым. Нельзя не согласиться с Путиловым 35], подчеркивавшим это обстоятельство и обратившим внимание на неплодотвориость попыток унификации теории подобия и на целесообразность применения ее отдельно к газам, жидкостям и твердым телам. Известно также и то, что в последнее время были предложены различные пути уточнения принципа соответственных состояний, в том числе посредством введения третьего параметра, а также применения методов сравнительного расчета (1[П], гл. X). [c.22]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология