
【計】 corresponding state
parallelism
【計】 corresponding
【醫】 correspondence
condition; form; state; voice
【化】 state
對應态(Corresponding States)是物理化學中的重要概念,指不同物質在相同的對比溫度、壓力和體積條件下會表現出相似的熱力學性質。該理論由荷蘭物理學家約翰内斯·範德瓦爾斯于1873年提出,後經美國化學家吉爾伯特·路易斯完善,成為現代化工設計和狀态方程推導的基礎工具。
對比參數定義
通過将實際參數與臨界參數作無量綱化處理得到: $$ T_r = frac{T}{T_c}, quad P_r = frac{P}{P_c}, quad V_r = frac{V}{V_c} $$ 其中$T_c$、$P_c$、$V_c$分别為物質的臨界參數(來源:國際純粹與應用化學聯合會技術報告)。
普適性關系
根據範德瓦爾斯方程: $$ left(P + frac{a}{V}right)(V - b) = RT $$ 當所有物質處于相同對比态時,壓縮因子$Z=PV/RT$呈現一緻性(來源:Springer《化學工程熱力學》第三版)。
該理論已被納入ASME國際工程标準(标準號:PTC-30)和ISO 20765天然氣物性計算規範,相關實驗數據可在中國科學院化學數據庫檢索。
對應态是熱力學和物理化學中的一個重要概念,主要用于描述不同物質在特定條件下的相似性規律。以下是綜合多來源信息的詳細解釋:
對應态原理(對應态定理)指出:當不同物質處于相同的對比壓力(( P_r = P/P_c ))和對比溫度(( T_r = T/T_c ))時,它們的物理性質(如壓縮因子、體積等)會呈現相似性。
這裡的對比參數是實際參數與臨界參數的比值,例如:
兩參數對應态原理
由範德華提出,認為隻要兩種物質的( T_r )和( P_r )相同,其對比體積( V_r )也相同。這一原理適用于簡單流體(如氩、氪等球形分子)。
三參數對應态原理
1955年引入“偏心因子”( omega ),擴展為( Z = f(T_r, P_r, omega) ),提升了複雜分子(如極性分子)的預測精度。
總結來看,對應态原理通過對比參數的歸一化處理,揭示了不同物質在相似條件下的内在關聯,是熱力學建模和工程應用的重要基礎理論。
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