
【化】 law of corresponding states
对应态定律(Law of Corresponding States)是热力学与统计物理领域的重要理论,描述不同物质在相同对比参数下的状态行为具有相似性。该定律指出,若两种物质的对比温度、对比压力和对比体积相等,则它们的物理性质(如压缩因子)将呈现一致规律。
核心原理与数学表达
定律以对比参数定义为基础,通过以下无量纲量建立关系:
$$
T_r = frac{T}{T_c}, quad P_r = frac{P}{P_c}, quad V_r = frac{V}{V_c}
$$
其中$T_c$、$P_c$、$V_c$分别表示临界参数。根据范德瓦尔斯方程(van der Waals equation)推导可得:
$$
left(P_r + frac{3}{V_r}right)(3V_r -1) = 8T_r
$$
这一方程表明,不同物质的对比状态方程可统一表达为相同形式。
应用领域
历史发展
荷兰物理学家范德瓦尔斯于1873年首次提出对应态概念,后经美国化学家古根海姆(E. A. Guggenheim)在1945年完善为现代形式。英国皇家学会存档文献显示,该定律为后续开发立方型状态方程奠定了基础。
对应态定律(对应态原理)是物理化学中的一个重要概念,主要用于描述不同物质在相似状态下的物理性质关系。以下是综合多个来源的解释:
对应态定律指出,不同物质若处于相同的对比压力($P_r$)、对比温度($T_r$)和对比体积($V_r$)时,它们的物理性质会呈现一定的对应关系。这一原理由范德瓦耳斯于1873年提出,其基础是物质的临界参数(临界压力$P_c$、临界温度$T_c$、临界体积$V_c$)。
对比参数通过以下公式定义: $$ P_r = frac{P}{P_c}, quad T_r = frac{T}{T_c}, quad V_r = frac{V}{V_c} $$ 其中,$P$、$T$、$V$为实际参数,$P_c$、$T_c$、$V_c$为临界参数。
对应态定律通过归一化临界参数,建立了不同物质在相似状态下的性质关联,为工程热力学和物性预测提供了理论基础。如需进一步了解公式推导或具体案例,可参考相关文献或热力学教材。
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