Расчет фактора сжимаемости

 

Фактор сжимаемости учитывает отклонения реального газа от уравнения состояния идеального газа (уравнение Менделеева - Клапейрона) и представляет собой функцию температуры и давления, или функцию приведенных температуры и давления, а для смесей - функцию псевдоприведенной температуры и давления. Для идеальных газов, в которых отсутствует взаимодействие между молекулами, справедлив закон Клайперона, который обобщает законы Бойля-Мариотта и Гей-Люссака:

(P · V) / T = (P0 · V0) / T0 = R, (2.1)

где R − универсальная газовая постоянная.

Для реальных газов произведение объема на давление (P · V) при постоянной температуре не является постоянной величиной. С ростом давления, это произведение вначале уменьшается до определенного предела, а затем с увеличением давления увеличивается. При практических расчетах для оценки степени указанных отклонений в уравнение Клайперона вводится поправочный коэффициент Z. Уравнение Клайперона – Менделеева с учетом коэффициента сжимаемости имеет вид

PV = ZNRT, (2.2)

где Р – абсолютное давление,

V – объем, занимаемый газом (газоконденсатной смесью) при определенных давлении и температуре,

R – универсальная газовая постоянная,

N – число молей газа.

Для расчета коэффициента сжимаемости, интересующего нас вещества, используем уравнение (по модификации Ли-Кеслера):

(2.3)

Где Z⁽⁰⁾ – коэффициент простого вещества и рассчитывается по формуле:

(2.4)

А Z^(R) – коэффициент эталонного вещества:

(2.5)

(просил привести пример расчёта здесь)