Коефіцієнт стисливості газу

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук

Коефіціє́нт сти́сливості (надстисли́вості) га́зу (рос. коэффициент сжимаемости (сверхсжимаемости) газа; англ. gas compression factor; нім. Realgasfaktor m) — відношення об’ємів реального пластового і ідеального газів при однакових умовах, тобто при одних і тих же самих тиску і температурі. Коефіцієнт стисливості газу вводиться в рівняння Клапейрона-Менделєєва, характеризує ступінь відхилення реальних газів від ідеального стану і є відношенням об'єму реального газу до об'єму, який займала б така ж кількість молів ідеального газу за тих же тиску і температури.

Синоніми - коефіцієнт пружності газу, коефіцієнт об’ємної пружності газу, коефіцієнт пружного розширення газу, коефіцієнт надстисливості газу.

Визначення[ред.ред. код]

Для однокомпонентного газу з молярною масою \; \mu \;, при тиску \; p \;, температурі \; T \;, i густині \; \varrho \; коефіцієнт стисливості газу визначається за формулою:

\; Z \; \stackrel{\rm df}{=} \; \frac{p \mu}{\varrho R \, T} \;

де \; R \; — універсальна газова стала.

Походження поняття[ред.ред. код]

Коефіцієнт стисливості газу \; Z \; входить у технічне рівняння стану реального газу, яке можна записати в одній з форм:

\; p V  \; = \; n Z R T \;

або

\; p \mu  \; = \; \varrho Z R T \;

де \; V \; — об'єм газу, а \; n \; — число молів цього газу.

Вважається, що тиск \; p \; як і температура \; T \; газу є вищими за тиск і температуру зрідження.

Коефіцієнт стисливості газу ; Z \; характеризує відхилення поведінки реальних газів від властивостей ідеального газу. Для ідеального газу, цей коефіцієнт, дорівнює одиниці і записане вище рівняння стану перетворюється у рівняння стану ідеального газу:

\; p V  \; = \; n R T \;

або

\; p \mu  \; = \; \varrho R T \;

Існування різних значень коефіцієнта стисливості реального газу проявляється, наприклад через ефект Джоуля-Томсона, що приводить до зниження температури газу при його розширенні і значному спаді тиску. Цей ефект (спостерігається при стравлюванні повітря з автомобільного колеса через ніпель) має істотне значення для технологій отримання наднизьких температур, зрідження газів тощо.

Дивіться також[ред.ред. код]

Література[ред.ред. код]