对应态原理英文解释翻译、对应态原理的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 principle of corresponding state
分词翻译:
对应态的英语翻译:
【计】 corresponding state
原理的英语翻译:
elements; philosophy; principium; principle; theory
【化】 principle
【医】 mechanism; principle; rationale
【经】 ground work; principle
专业解析
对应态原理(Principle of Corresponding States)是热力学和统计物理领域的重要理论,描述不同物质在相同对比状态参数(如对比温度、对比压力)下表现出相似物理性质的现象。其核心公式可表示为:
$$
T_r = frac{T}{T_c}, quad P_r = frac{P}{P_c}, quad V_r = frac{V}{V_c}
$$
其中,$T_r$、$P_r$、$V_r$分别为对比温度、对比压力、对比体积,$T_c$、$P_c$、V_c$为对应物质的临界参数。
理论内涵与应用
-
统一性假设
该原理认为,若两种物质处于相同的对比态($T_r$、$P_r$相等),其压缩因子等无量纲性质近似相同。这一假设简化了复杂流体的状态方程建模,例如范德瓦尔斯方程通过引入对比参数实现了普适性表达。
-
历史发展
对应态原理由荷兰物理学家范德瓦尔斯(Johannes D. van der Waals)于1873年提出,后经多位学者完善。现代版本扩展至包含分子形状和极性参数,如Pitzer提出的偏心因子修正模型。
-
工业应用
在化工工程中,该原理用于估算气体液化条件、热力学性质表编制及超临界流体行为预测,尤其适用于缺乏实验数据的物质推算。
权威参考文献
- 经典文献:van der Waals, J. D. (1910). The Equation of State for Gases and Liquids(诺贝尔奖演讲集收录)。
- 现代理论:Poling, B. E., et al. (2001). The Properties of Gases and Liquids(McGraw-Hill出版社)。
- 国际标准:IUPAC《热力学术语表》第4.2章对对比态参数进行了标准化定义。
网络扩展解释
对应态原理(又称对比态原理)是描述流体热力学性质的重要理论,其核心观点是:当不同物质处于相同的对比状态(即对比压力、对比温度相同)时,它们的物理性质会呈现相似性。以下是详细解释:
1. 基本定义与对比参数
- 对比参数:通过将实际参数与临界参数相比得到:
- 对比温度:$T_r = frac{T}{T_c}$($T_c$为临界温度)
- 对比压力:$P_r = frac{P}{P_c}$($P_c$为临界压力)
- 对比体积:$V_r = frac{V}{V_c}$($V_c$为临界体积)
- 核心思想:若两种流体的$T_r$和$P_r$相同,则它们的$V_r$(或压缩因子$Z$)也相同。
2. 数学表达与理论依据
- 范德瓦尔斯方程转化:将对比参数代入范德瓦尔斯方程,可推导出普遍化状态方程:
$$
left(P_r + frac{3}{V_r}right)left(3V_r - 1right) = 8T_r
$$
这表明不同流体在相同对比参数下遵循相同方程。
- 压缩因子关系:$Z = frac{PV}{RT}$,对应态下不同流体的$Z$值相近,尤其在临界点附近($Z_c approx 0.27-0.29$)。
3. 应用与局限性
- 应用领域:
- 预测流体性质(如压缩因子、黏度、热导率)。
- 构建普遍化状态方程和热力学图表(如压缩因子图)。
- 局限性:
- 两参数模型限制:假设所有物质的$Z_c$相同,但实际$Z_c$存在差异(0.2~0.3),导致简单球形流体外的物质误差较大。
- 改进方法:引入第三参数(如偏心因子$omega$),形成三参数对应态原理,提升非极性/弱极性流体的计算精度。
4. 历史背景
- 由范德瓦尔斯于1873年提出,受临界点气体压缩因子相近现象的启发。
- 后续发展为统计力学理论,成为工程热力学和化工计算的重要工具。
对应态原理通过对比参数简化了复杂流体的热力学性质研究,尽管存在局限性,但通过引入额外参数扩展了其适用性。该理论在工程设计与物性预测中具有广泛实用价值。
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