Jakie jest równanie państwa?

W termodynamice równanie stanu (EOS) jest matematycznym wyrażeniem, które opisuje połączenie zmiennych stanu i mdash;ogólnie makroskopowo obserwowalne i mierzalne właściwości mdash;dla określonego stanu.Stan ten może być stały, ciekł, gaz lub osocza.Obserwowalne lub właściwości stosowane w równaniu stanu mogą być zróżnicowane według teoretyka, ale ogólnie całkowicie opisują stan.Na przykład równanie stanu dla moli „N” gazu idealnego można całkowicie opisać przy użyciu równania PV ' NRT, gdzie p ' ciśnienie, v ' objętość, r ' stała gazu idealna i t ' temperatura.Zauważ, że EOS ma na celu opisanie nie więcej niż jednego stanu, niezależnie od tego, czy ten stan jest stały, ciekł czy gaz.

, aby równanie stanu mogło bardziej przybliżać realne zachowanie, parametry, takie jak trzy wymienione powyżej, są modyfikowane przez dodatkoweempiryczne mdash;Eksperymentalne mdash;a nawet warunki obliczeniowe.Wśród tych terminów są objętość atomowa, która odejmuje od całkowitej objętości i siła międzycząsteczkowa, która wpływa na odległość między cząstkami.Nawet te korekty mogą nie wystarczyć.Aby pogodzić równanie stanu z zmierzonymi danymi, które ma wyjaśnić, mogą być wymagane wirusowe terminy matematyczne i iteracyjne metody obliczeniowe.Takie terminy zaciemniają interpretację intelektualną, ale poprawiają praktyczne zastosowanie.

Dopuszczalne równanie stanu może być trudne do uzyskania dla systemów płynnych, ponieważ doświadczają znacznie większego stopnia interakcji molekularnej wynikającej z cząsteczek znacznie bliżej niż dla gazów.Ciecze są podzielone na kategorie na podstawie wielkości takich interakcji, jak nie asocjacja lub jako powiązanie.Większość londyńskich sił dyspersji jest dość słaba, a jeśli są jedynymi obecnymi siłami międzycząsteczkowymi, płynem i mdash;Być może olej lub inny węglowodor mdash;nie jest asocjalizujące.Jeśli jednak połączenie cząsteczek jest silniejsze, podobnie jak w przypadku cząsteczek związanych z wodorem, ciecz kojarzy się.Im silniejsze siły, tym bardziej złożone modelowanie matematyczne i odpowiadające równanie stanu.

Dla opracowania dopuszczalnego równania stanu można uznać za bardziej przypominające ciałę stałych niż ciecze nieobsumieniające.Niektórzy naukowcy używają modelu zawierającego dwuwymiarową sieć, co sugeruje, że kojarzenie cieczy posiadają co najmniej pewne solidne cechy.Slatek, który jest dwuwymiarowy, a nie trójwymiarowy, wskazuje, że składnik zachowania stałego jest ograniczony.Ponieważ niektóre cząstki nie są uważane za część sieci, nazwa przypisana do tego modelu dla płynów i mdash;czy gaz lub ciecz i mdash;to teoria „krat-gaz”.Matematyka płynnych równań płynów sieciowych może stać się sprzeczna z intuicją i złożoną, jak dobrze zilustrowane są systemy polimeru.