Cos'è un'equazione di stato?

In termodinamica, un'equazione di stato (EOS) è l'espressione matematica che descrive l'interconnessione tra variabili di stato e mdash;Generalmente proprietà macroscopicamente osservabili e misurabili e mdash;per uno stato particolare.Quello stato può essere solido, liquido, gas o plasma.Osservabili o proprietà utilizzate in un'equazione di stato possono essere variati dal teorico, ma generalmente descrivono completamente lo stato.Ad esempio, l'equazione di stato per le moli “N” di un gas ideale può essere completamente descritta usando l'equazione pv ' nrt, dove p ' pressione, v ' volume, r ' costante di gas ideale e t ' temperatura.Si noti che un EOS ha lo scopo di descrivere non più di uno stato, se quello stato è solido, liquido o gas.

in modo che un'equazione di stato possa approssimare più da vicino il comportamento reale, i parametri come i tre elencati sopra sono modificati da ulterioriempirico e mdash;sperimentale mdash;e persino termini computazionali.Tra questi termini vi sono il volume atomico, che sottrae dal volume totale e la forza intermolecolare, che influenza la distanza tra le particelle.Anche questi aggiustamenti potrebbero non essere sufficienti.Per conciliare un'equazione di stato con i dati misurati è destinato a spiegare, possono essere richiesti termini matematici viriali e metodi computazionali iterativi.Tali termini oscuri l'interpretazione intellettuale, ma migliorano l'applicazione pratica.

Un'equazione di stato accettabile può essere difficile da derivare per i sistemi liquidi, poiché sperimentano un grado molto maggiore di interazione molecolare derivante da molecole molto più vicine che per i gas.I liquidi sono classificati in base all'entità di tali interazioni come non associative o come associazioni.La maggior parte delle forze di dispersione di Londra sono piuttosto deboli e se sono le uniche forze intermolecolari presenti, il liquido mdash;Forse un olio o un altro idrocarburo mdash;non è associato.Se, tuttavia, l'adesione alle molecole è più forte, come è per le molecole legate all'idrogeno, il liquido si sta associando.Più sono le forze più forti, più complesse è la modellazione matematica e l'equazione di stato corrispondente.

Per lo sviluppo di un'equazione di stato accettabile, associando liquidi possono essere considerati assomigliati più da vicino ai solidi rispetto ai liquidi non associati.Alcuni scienziati usano un modello che incorpora un reticolo bidimensionale, suggerendo che associare liquidi possiede almeno alcune caratteristiche solide.Un reticolo che è bidimensionale piuttosto che tridimensionale indica che il componente comportamentale solido è limitato.Poiché alcune particelle non sono considerate parte del reticolo, il nome assegnato a questo modello per fluidi e mdash;Sia gas o liquido e mdash;è la teoria del "gas reticolo".La matematica delle equazioni liquide di stato del gas reticolare può diventare controintuitiva e complessa, così come è ben illustrato dai sistemi polimerici-solventi.