¿Qué es Gas real?

El gas real también se llama gas real. Estrictamente hablando, los diversos fluidos de trabajo gaseosos que se encuentran en el motor térmico son gases reales y no pueden describirse mediante la ecuación del estado del gas ideal. Solo bajo ciertas condiciones, algunos gases (como aire en la atmósfera, gases de combustión de calderas, gases de combustión en motores de combustión interna y turbinas de gas, etc.) pueden aproximarse como gases ideales; mientras que otros gases (como presión y temperatura relativamente altas cerca de su licuefacción) La temperatura del vapor de agua) se desvía mucho del gas ideal y debe tratarse como el gas real.

Para el gas a alta presión y baja temperatura, no se pueden ignorar factores como el volumen ocupado por las propias moléculas y la fuerza de interacción entre las moléculas. El físico holandés JD Van der Waals derivó una ecuación de estado del gas real, que más tarde se denominó ecuación de Van der Waals, en 1873.

Donde p es la presión; v es el volumen específico; T es la temperatura termodinámica o temperatura absoluta; R es la constante del gas. a / v 2 es el valor de corrección que tiene en cuenta la fuerza intermolecular sobre la presión del gas; b es el valor de corrección que tiene en cuenta el volumen ocupado por las propias moléculas. Los valores de la constantes de un y b pueden ser determinados experimentalmente.

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La ecuación de Van der Waals es la fórmula cúbica del volumen específico v , por lo que las isotermas a diferentes temperaturas tienen tres relaciones típicas, como se muestra en la figura. La línea T 1 representa la situación a alta temperatura y tiene propiedades hiperbólicas similares a las del gas ideal. La línea T 2 representa la situación a baja temperatura. El aumento de la presión puede comprimir el estado gaseoso a un estado líquido. El segmento de la línea P -1-2-3- Q en el medio se encuentra en la coexistencia de dos fases gas-líquido área. La línea T 0 se llama isoterma crítica, y hay un punto de inflexión C en la línea , llamado punto crítico, y el parámetro correspondiente se llama parámetro crítico. Los parámetros críticos de varias sustancias están completamente determinados y sus valores pueden aproximarse mediante la ecuación de Van der Waals.

Por el contrario, las dos constantes de la ecuación de Van der Waals también se pueden calcular en función de los valores de los parámetros críticos medidos.

La ecuación de Van der Waals ha mejorado significativamente que la ecuación del gas ideal, pero todavía tiene un gran error para los gases que son más fáciles de licuar. Hay muchos tipos de ecuaciones de estado que describen gases reales y las aplicaciones de ingeniería a menudo las dibujan en gráficos o tablas para facilitar la búsqueda.

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