Gaz real

Termodinamică
Schema unei mașini termice Carnot
Ramuri Clasică Statistică Chimică Cuantică de echilibru / de neechilibru
Principii Zero Primul Al doilea Al treilea
Sisteme Izolat Închis Deschis Adiabatic Stare Ecuație de stare Gaz ideal Gaz real Stare de agregare Fază Echilibru radiativ termic Volum de control Instrumente Procese Destindere liberă Izobar Izocor Izotermic Adiabatic exponent Izentropic Izentalpic Politropic Cvasistatic Reversibil Ireversibil disipare Cicluri Carnot Direct Inversat Randament și eficiență Diagrame termodinamice p-V T-s h-s p-h h-x
Propertăți ale sistemelor Notă: Parametri conjugați cu italice Proprietăți intensive și extensive Funcții de proces Lucru mecanic Căldură Funcții de stare Temperatură / Entropie Presiune (internă, parțială) / Volum Potențial chimic / Număr de particule Titlul vaporilor Proprietăți reduse
Proprietăți ale materialelor Baze de date cu proprietăți Capacitate termică masică  $c=$ $T$ $\partial S$ $N$ $\partial T$ Coeficient de compresibilitate  $\beta =-$ $1$ $\partial V$ $V$ $\partial p$ Coeficient de dilatare volumică  $\alpha =$ $1$ $\partial V$ $V$ $\partial T$
Ecuații Teorema lui Carnot Teorema lui Clausius Relația fundamentală Legea gazelor ideale Stări corespondente Relațiile Maxwell Relațiile Onsager Ecuațiile Bridgman Tabel cu ecuații termodinamice
Potențiale Energie internă: $U(S,V)$ Energie liberă: $F(T,V)=U-TS$ Entalpie: $H(S,p)=U+pV$ Entalpie liberă: $G(T,p)=H-TS$ Entropie liberă
Istorie Cultură Istorie Generală Istoria entropiei Legile gazelor Istoria perpetuum mobilelor Filozofie Entropie și timp Entropie și viață Clichetul brownian Demonul lui Maxwell Paradoxul morții termice Paradoxul lui Loschmidt Sinergetică Teorii Teoria caloricului Forța vie Echivalentul mecanic al caloriei Putere motrice Lucrări fundamentale An Experimental Enquiry Concerning ... Heat On the Equilibrium of Heterogeneous Substances Réflexions sur la puissance motrice du feu Cronologii Termodinamică mașini termice Artă Învățământ Suprafața termodinamică a lui Maxwell Entropia ca disipare a energiei
Personalități Bernoulli Boltzmann Bridgman Carathéodory Carnot Clapeyron Clausius de Donder Duhem Gibbs von Helmholtz Joule Kelvin Lewis Massieu Maxwell von Mayer Nernst Onsager Planck Rankine Smeaton Stahl Tait Thompson van der Waals Waterston
Altele Nucleație Autoasamblare Autoorganizare Ordine și dezordine
Categorie

Gazul real este o expresie (exemplu de abstracții științifice) prin care în termodinamică se precizează explicit că modelul matematic se referă la gaze a căror comportare nu poate fi descrisă satisfăcător de legile gazului ideal. Abaterea de la idealitate se datorează acțiunii forțelor intermoleculare și volumului propriu al moleculelor, elemente neglijate sau presupuse neglijabile de modelul gazului ideal. Abaterea de la comportamentul gazului ideal se poate exprima cantitativ prin coeficientul denumit factor de compresibilitate.

Modelele matematice (ecuațiile de stare) ale acestor gaze iau în considerare, de la caz la caz:

• fenomenele de compresibilitate;
• variația capacităților termice masice cu parametrii sistemului termodinamic;
• forțele Van der Waals;
• transformările termodinamice în condiții de neechilibru termodinamic;
• aspecte ale disocierii moleculare și ale echilibrului reacțiilor chimice.

Se cunosc sute de ecuații termice de stare, aplicabile pentru anumite categorii de gaze și domenii de temperatură și presiune.

Proprietăți

Abaterea de la starea de idealitate e descrisă de factorul de compresibilitate sau echivalent de coeficientul de fugacitate.

Fugacitatea este o presiune modificată cu coeficientul de fugacitate.

$f=\gamma ^{P}P$

Factorul de compresibilitate este legat de coeficientul de fugacitate prin formula:

$\ ln(\gamma ^{P})=\int _{0}^{P}{{\frac {Z-1}{P}}dP}$

Entalpia

Entalpia gazului real e dată de formula: $H=H^{id}+\int _{0}^{P}{\left(V-T\left({\frac {\partial V}{\partial T}}\right)_{P}\right)}dP$

Ea poate fi determinată experimental sau prin calcul, pornind de la valorile cunoscute ale căldurii specifice la presiune constantă sau din relații cunoscute între parametrii de stare p, V și T.

Potențialul forțelor intermoleculare

Coeficientul virial secund e dat funcție de potențialul forțelor intermoleculare de formula:

$B_{2}=-2\pi \int {{\Big (}e^{-u(|{\vec {r}}_{1}|)/(k_{B}T)}-1{\Big )}}\cdot r^{2}d{\vec {r}}_{1}$

Bibliografie

• Moisil, George C. - Termodinamica, București: Editura Academiei RSR, 1988
• Murgulescu, I.G., Segal, E.- Introducere în chimia fizică, vol. II, 1-Teoria molecular-cinetică a materiei, București: Editura Academiei RSR, 1979
• Zoltán Gábos, Oliviu Gherman, Termodinamică și fizică statistică, EDP, 1964, 1967
• V. Kirillin, V. Sîcev, A. Șeindlin, Termodinamica, Editura Științifică și Enciclopedică, București, 1985, (traducere din limba rusă), op. cit, p.198-208

Vezi și

• Gaz perfect
• Gaz ideal
• Potențial chimic
• Activitate termodinamică