Co je rovnice stavu?

V termodynamice je rovnice stavu (EOS) matematickým výrazem, který popisuje vzájemné propojení mezi proměnnými stavem mdash;obecně makroskopicky pozorovatelné a měřitelné vlastnosti mdash;pro konkrétní stav.Tento stav může být pevný, kapalný, plyn nebo plazma.Pozorovatelné nebo vlastnosti použité v rovnici stavu se mohou teoretikem měnit, ale obecně zcela popisují stav.Například rovnice stavu pro „n“ moly ideálního plynu lze zcela popsat pomocí rovnice PV ' NRT, kde p ' tlak, v ' objem, r ' ideální plynná konstanta a t ' teplota.Všimněte si, že EOS má popisovat ne více než jeden stav, ať už je tento stát pevný, kapalný nebo plyn.empirické mdash;experimentální mdash;a dokonce i výpočetní termíny.Mezi těmito termíny patří atomový objem, který odečítá od celkového objemu, a intermolekulární síla, která ovlivňuje vzdálenost mezi částicemi.Ani tyto úpravy nemusí stačit.Pro sladění rovnice stavu s naměřenými údaji, které má vysvětlit, mohou být vyžadovány virové matematické termíny a iterativní výpočetní metody.Takové termíny zakrývají intelektuální interpretaci, ale zlepšují praktickou aplikaci.Kapaliny jsou kategorizovány na základě velikosti takových interakcí, jako jsou ne asociační nebo jako sdružování.Většina londýnských disperzních sil je poměrně slabá a pokud jsou jediné přítomné intermolekulární síly, kapalina mdash;možná olej nebo jiný uhlovodík mdash;není asociační.Pokud je však spojování molekul silnější, stejně jako pro molekuly vázané na vodík, kapalina se spojuje.Čím silnější síly, tím složitější je matematické modelování a odpovídající rovnice stavu.Někteří vědci používají model zahrnující dvourozměrnou mříž, což naznačuje, že přidružení kapalin má alespoň některé solidní vlastnosti.Mříž, která je spíše dvourozměrná než trojrozměrná, označuje, že složka pevného chování je omezená.Protože některé částice nejsou považovány za součást mříže, název přiřazenému tomuto modelu pro tekutiny mdash;zda plyn nebo kapalina mdash;je teorie „mříže-plynu“.Matematika kapalinových rovnic mříže-plynu se může stát kontraintuitivním a složitým, jak dobře ilustrují systémy polymer-in-solent.