Samendrukbaarheidsfactor

De samendrukbaarheidsfactor voor stikstof in functie van de druk bij verschillende temperaturen

De samendrukbaarheidsfactor (Z) van een gas wordt in de thermodynamica gedefinieerd als:

Z = p V n R T {\displaystyle Z={\frac {pV}{nRT}}}

Hierbij is p de druk, n het aantal mol, T {\displaystyle T} de absolute temperatuur en R {\displaystyle R} de gasconstante.

Voor een ideaal gas is Z = 1. Voor een reëel gas kan Z zowel > 1 zijn als < 1, maar bij voldoende hoge drukken is Z steeds > 1.

De toestandsvergelijking van een reëel gas wordt soms uitgedrukt als een machtreeks:

Z = 1 + B V m + C V m 2 + D V m 3 + {\displaystyle Z=1+{\frac {B}{V_{\mathrm {m} }}}+{\frac {C}{V_{\mathrm {m} }^{2}}}+{\frac {D}{V_{\mathrm {m} }^{3}}}+\dots }


Kritische samendrukbaarheidsfactor

Een belangrijke parameter die een reëel gas karakteriseert is de kritische samendrukbaarheidsfactor Z c = p c V c n c R T c {\displaystyle Z_{c}={\frac {p_{c}V_{c}}{n_{c}RT_{c}}}} . Met de toestandsvergelijking van Van der Waals berkent men een waarde van 3/8 = 0,375, een waarde die vrij sterk verschilt van de geobserveerde waarden:

Stof Waarde
H2O 0.23[1]
4He 0,31[1]
He 0,30[2]
H2 0,30[2]
Ne 0,29[2]
N2 0,29[2]
Ar 0,29[2]
Bronnen, noten en/of referenties
  1. a b Goodstein, David (1985). States of Matter, 1st. General Publishing Company, Ltd., Toronto, Ontario, Canada, "6", 452. ISBN 0-486-64927-X.
  2. a b c d e de Boer, J. (April 1948). Quantum theory of condensed permanent gases I the law of corresponding states. Physica 14: 139–148 (Elsevier: Utrecht, Netherlands)​. DOI: 10.1016/0031-8914(48)90032-9.