逸度及逸度系数计算

thermalcal逸度系数
【原创版】
目录
1.逸度系数的定义
2.逸度系数的应用
3.逸度系数的计算方法
4.逸度系数的影响因素
5.逸度系数的实际应用案例
正文
1.逸度系数的定义
逸度系数，又称热力学活度系数，是在热力学中描述物质在一定温度和压力下偏离理想气体行为的一个重要参数。

逸度系数可以反映出物质的真实状态，弥补了理想气体模型的不足。

2.逸度系数的应用
逸度系数广泛应用于化学、石油、能源、环境等领域。

在工业生产过程中，逸度系数可以作为衡量气体吸收和释放能力的重要指标，对于提高生产效率和优化生产过程具有重要意义。

此外，逸度系数还可以用于研究大气环境，预测气候变化等。

3.逸度系数的计算方法
逸度系数的计算方法通常分为两类：直接法和间接法。

直接法是通过实验测量得到，需要专门的实验设备和技术。

间接法是通过理论计算得到，主要包括基于热力学公式的计算和基于分子模拟的计算。

4.逸度系数的影响因素
逸度系数的大小受多种因素影响，主要包括温度、压力、物质的本身
性质等。

一般情况下，随着温度的升高和压力的降低，逸度系数会增大。

此外，物质的分子量、分子结构等也会影响逸度系数的大小。

5.逸度系数的实际应用案例
逸度系数在实际应用中有很多案例，比如在石油开采中，通过测量天然气的逸度系数，可以评估气井的生产能力和开发潜力。

在环保领域，通过研究大气中温室气体的逸度系数，可以更好地预测气候变化，从而制定相应的应对措施。

总结：逸度系数是描述物质在一定温度和压力下偏离理想气体行为的重要参数，具有广泛的应用价值。

逸度的求算1. 纯气体逸度系数的求算对于纯实际气体B ，据式（2-84）有B B B ln (,)()f RT T p T p μμΘΘ⎛⎫=- ⎪⎝⎭，为计算纯实际气体B 化学势B (,)T p μ与其在标准态下化学势B ()T μΘ之差，可设计如下过程则ln (,)()[(,)(,')][(,')()]B B B B B B B f RT T p T T p T p T p T p μμμμμμΘΘΘ⎛⎫=-=-+- ⎪⎝⎭',2,1,'p p m m m B p p RT G G V dp dp pΘ=∆+∆=+⎰⎰,''ln pm B p p V dp RT p Θ⎛⎫=+ ⎪⎝⎭⎰ (2-92)式中,B m V 为实际气体B 的摩尔体积，因此通过实际气体的物态方程按式（2-92）就可求算其逸度。

式（2- 91 ）可改写为同时求逸度及逸度因子B γ的形式,'ln ln ln 'p B B m B p f p RT RT V dp RT p p γ⎛⎫⎛⎫==- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎰ (2-93)由式（2-93）可有几种方法求纯实际气体B 的逸度及逸度因子。

（1） 解析法一般将式（2-92）中之dp 通过状态方程换元为dV ，从而得出式（2-92）的具体表达式，直接计算逸度或逸度因子。

如对范德华气体2m m RT ap V b V =--，所以 232()m m m RT a dp dV V b V ⎡⎤=-+⎢⎥-⎣⎦， 代入式（2-93）得'232ln ln ln ()'m mV m m V m m f RT a p RT RT V dV RT p V b V p γ⎡⎤⎛⎫⎛⎫==-+-⎢⎥ ⎪ ⎪-⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎰ ''''()22ln ()m m m m m m p V b bRT bRT a a RT p V b V b V b V V ⎡⎤⎡⎤⎛⎫-=-+--- ⎪⎢⎥⎢⎥---⎣⎦⎣⎦⎝⎭由于'0p →时，'mV →∞，'()m V b -→∞，''()m p V b RT -→，所以将上式简化为 2ln ln ln ()m m m f RT bRT a RT RT RT p p V b V b V γ⎡⎤⎛⎫==+-⎢⎥ ⎪--⎝⎭⎣⎦ 2ln ln ln ()m m mf RT b a p p V b V b RTV γ⎡⎤⎛⎫==+-⎢⎥⎪--⎝⎭⎣⎦如对氨气，6-10.04253Pa m mol a =⋅⋅，63-137.3710m mol b -=⨯⋅，则在473K 及10.13MPa 的压力下，用范德华可求得63-1304.610m mol m V -=⨯⋅，再代入上述逸度及逸度因子公式，可得8.32M P af =，0.821γ= 也就是说，氨气在473K 及10.13MPa 压力下的化学势与纯理想气体在在473K 及8.32MPa 压力下的化学势相等。

物理化学 -> 4.4.2 纯气体逸度和逸度系数计算方法二、纯气体逸度和逸度系数的计算方法由公式：(4-101)其中 Vmre 表示 1mo1 气体实际体积，"*" 号表示压力极低的状态，在这种情况下(4-102)原则上说，只要实际气体的状态方程式为已知，则在一定温度下，将其摩尔体积表为压力的函数后，由式(4-101)直接可求出逸度和逸度系数。

例如，若气体状态方程为：即代入（4-101）式：由式：（4-102）实际上，气体状态方程的形式往往很复杂，应用起来并不方便。

以下介绍几种较常应用的计算方法--图解法，对比状态法、分析法等。

（一）图解法图解法引入一变量α（体积差）且定义为：(4-103)其中和分别为将气体当为服从理想气体状态方程式和实际气体状态方程式时的摩尔体积。

(4-104)代入式(4-101)得：应用式(4-102)关系，当故(4-105)由实验求得α 后，作图，曲线下介于区间面积即为，而值即为温度 T 和压力 P 下逸度系数的对数值lnφ 。

φ 值求出后，由 f＝φP ，则该压力下的逸度亦可算出。

图4-6为 273.16K 温度下氢气的关系图，图中阴影部分面积即为该温度下压力为 P 时的值。

应该注意，当压力趋于零时，及均趋于无穷大，但它们的差值并不为零，而为一有限的数值。

这一数值由实验无法直接测定，而必须借助于外推法求得。

（二）对比状态法此法的特点是将α 表为压缩因子 Z 的函数：(4-106)对于纯气体，若临界数据为已知，可求出对应于不一定温度和压力的对比温度 Tr 和对比压力 Pr ，自压缩因子图中可找出对应于该温度和压力下的压缩因子Z ，而由式（4-105）或(4-107)如以 P＝PrPc 代入，上式可改写成(4-108) 一定对比温度和对比压力下实际气体的 Z 值，可自压缩因子图中查出，以（）对 Pr 作图，对比压力介于 0 至 Pr 之间曲线下面积，即为该对比温度和对比压力下的lnφ 。

逸度系数的名词解释逸度系数是一种用于描述物体在流体中运动时的流体阻力的无量纲参数。

它是根据物体在流体中运动时所受到的阻力与惯性力之间的比值得出的。

逸度系数的概念最早由德国物理学家欧托·瑞纳德尔(Otto Renard)提出，后来被广泛应用于流体力学和水力学的研究中。

逸度系数是流体力学研究中的一个重要参数，用以描述物体在流体中的运动状态。

在流体中，物体受到的阻力与其速度、流体密度和物体形状等因素密切相关。

逸度系数可以用于研究物体在低速流动和高速流动中的运动状态及其稳定性。

逸度系数的计算公式为：Cd=Fd/(0.5*rho*A*V^2)，其中Cd为逸度系数，Fd为物体所受阻力的大小，rho是流体的密度，A是物体的面积，V是物体的速度。

从公式中可以看出，逸度系数与流体的密度、物体的面积和速度有关，而与物体的质量无关，这意味着物体的质量对逸度系数没有影响。

逸度系数被广泛应用于不同领域的研究中。

在工程中，逸度系数可以用来设计各种流体系统，例如管道、输水管道等，有助于优化系统的性能和效率。

在航空航天工程中，逸度系数也是一个重要的参数，用于评估空气动力学特性和飞行风险。

此外，在汽车工程、水文学、建筑设计等领域也都需要使用逸度系数进行相关计算和设计。

逸度系数的大小决定了物体在流体中的受阻程度。

当逸度系数较小的时候，表示物体在流体中的运动相对容易，流体阻力较小；当逸度系数较大的时候，表示物体在流体中的运动相对困难，流体阻力较大。

逸度系数越大，物体在流体中的运动受到的阻力越大，运动速度越慢。

逸度系数的研究对于流体力学和水力学的发展起着重要作用。

通过研究逸度系数，人们可以更好地理解和掌握物体在流体中的运动规律，为工程设计和科学研究提供理论依据和实践指导。

通过优化物体的形状、减小逸度系数，可以提高物体在流体中的运动效率，降低能量损失。

总之，逸度系数是一种用于描述物体在流体中运动时的阻力特性的重要参数。

它利用物体受到的阻力与惯性力之比来确定物体受阻状况的程度。

Mar. 25, 2011主要内容3.1 热力学性质间的关系3.2 热力学性质的计算3.3 逸度与逸度系数3.4 两相系统的热力学性质及热力学图表关键：剩余焓H R和剩余熵S R的计算!计算方法：①根据p-V-T实验数据计算②状态方程法③普遍化关系法3.2.4 气体热力学性质的普遍化关系面临难题：实际工程计算中，如计算高压下热力学函数，通常缺乏所需的p-V-T实验数据及所需物质的热力学性质图表。

策略：借助近似的方法处理，即将压缩因子的普遍化方法扩展到对剩余性质的计算。

特点：¾对比态原理可以作为高压下的热力学函数的近似计算方法；¾根据具体条件，选择普遍化维里系数法或普遍化压缩因子法；¾普遍化方法适用性广，既可用公式计算，也可采用图表估算，但精度低。

（1）普压法1Z Z Zω=+要点：采用式（2-38）计算方法——普维法和普压法微分后代入普遍化式（3-57）、（3-58），整理后得到相关H R 、S R 计算式。

（3）注意点¾普遍化关系式（普维法，普压法）仅适用于极性较弱，非缔合物质，不适用于强极性和缔合性物质；¾选择算式之前，一定要进行判据，图2-9中曲线上方或Vr≧2用普维法，否则，需采用普压法。

()mol/J .HHHH H H R R v 3407685822056413402175421=−++=++−+==∗ΔΔΔ()()K mol /J .....SSSS S S R R v ⋅=−++=++−+==∗27883814142287210647921ΔΔΔ63340767100.28151032106/U H pV J mol−=−=−×××=例3-7 确定过热水蒸汽在473.15K 和9.807 ×105Pa时的逸度和逸度系数。

()1.9612879.0/9.652/ii p kPa H kJ kg S kJ kg K ∗∗∗===⋅解: 根据附表中473.15K时的最低压力，并假设蒸汽处于该状态时为理想气体，则从蒸汽表中查出如下的基准态值：例3-8 计算1-丁烯蒸气在473.15K,7MPa下的f 和φ。