- API介绍
- API接口
- 定价


压缩因子计算器
压缩因子计算器使用针对非理想气体修正的理想气体定律方程版本来确定压缩因子。该因子对于确定非理想气体的质量和体积非常有用。您可以从计算器生成多个结果来绘制压缩因子图表。继续阅读以了解什么是压缩因子以及如何计算它。
压缩因子是如何定义的?
理想气体的行为可以使用我们称为理想气体定律的方程来概括。我们在理想气体定律计算器中深入讨论了这个概念,并在组合气体定律计算器中学习了如何推导它。然而,这个方程只能在特定条件下和对气体应用。因此,这个方程被修改以解释真实气体的行为。这个操作是通过包含一个称为压缩因子Z的无量纲实体来执行的。
在数学上,对于具有体积V和n摩尔数、在压力P和温度T下、气体常数为R的气体,理想气体方程写为:
理想气体方程:PV = nRT
这转换为压缩因子方程,其中压缩因子Z包含在方程中:PV = ZnRT
压缩因子用于确定真实气体的热力学性质与理想气体行为的偏差。压缩因子一词也可以定义为给定温度和压力下气体的实际体积与理想体积的比值。
压缩因子公式
公式中各参数含义:
• Z = 压缩因子(无量纲)
• P = 气体压力
• V = 气体体积
• n = 物质的摩尔数
• R = 通用气体常数
• T = 气体温度
压缩因子也可以表示为:Z = V(实际)/V(理想),即实际体积与理想体积的比值。
示例:使用压缩因子计算器
求在1 bar和293 K条件下,体积为1 m³的空气的压缩因子。取摩尔数为44.6,气体常数R为8.314 J/(K·mol)。
计算步骤:
步骤1:输入气体压力,P = 1 bar
步骤2:给出气体体积,V = 1 m³
步骤3:输入物质的摩尔数,n = 44.6
步骤4:通用气体常数R设置为8.314作为默认值
步骤5:填入气体温度,T = 293 K
步骤6:计算器现在使用压缩因子方程返回压缩因子值
现在我们知道在上述条件下空气的压缩因子Z为0.9204。您还可以找到温度和压力的几种组合的压缩因子,以制作压缩因子图表。
如何使用压缩因子计算器?
按照以下步骤计算压缩因子Z:
操作步骤:
• 步骤1:输入气体压力P
• 步骤2:给出气体体积V
• 步骤3:输入物质的摩尔数n
• 步骤4:插入通用气体常数R。通用气体常数在SI单位中设置为默认值,即8.314 J/(K·mol)。FPS单位系统中的值为10.73164 (ψ·ft³)(lbm·mol °R)
• 步骤5:填入气体温度T
• 步骤6:计算器现在将使用压缩因子方程返回压缩因子值
提示: 您可能需要一些单位转换的帮助,这里:使用我们的温度转换工具和压力转换计算器在单位之间快速转换!
相关概念
压缩因子是用来确定真实气体热力学性质与理想气体行为偏差的重要参数。当压缩因子等于1时,气体表现为理想气体;当压缩因子不等于1时,表明气体偏离了理想行为。
通用气体常数R在SI单位制中的值为8.314 J/(K·mol),在FPS单位系统中的值为10.73164 (ψ·ft³)(lbm·mol °R)。选择正确的气体常数值对于准确计算压缩因子至关重要。
您可以通过多次计算不同温度和压力条件下的压缩因子来绘制压缩因子图表,这对于分析特定气体在不同条件下的行为非常有用。
在我们的范德华方程计算器中,您可以了解描述气体偏离理想行为性质的气体定律的另一种修正。
常见问题
什么是气体的压缩因子?
压缩因子是气体实际体积与理想气体体积的比值。Z = P × V / n × R × T = V(实际)/V(理想)
如何计算压缩因子?
1. 将摩尔数乘以通用气体常数和气体温度
2. 将压力除以前面的乘积
3. 将乘积乘以气体体积以获得压缩因子
Z = P × V / n × R × T
压缩因子Z的物理意义是什么?
压缩因子Z是真实气体性质与理想气体行为的偏差。它用于将理想气体的性质修正为真实气体。
什么是压缩因子方程?
压缩因子方程可以写为:Z = P × V / n × R × T,其中Z是压缩因子,P是压力,V是体积,R是气体常数,n是摩尔数,T是温度。
参数名 | 参数类型 | 默认值 | 是否必传 | 描述 |
---|---|---|---|---|
volume | number | 1.0 | 否 | 气体的体积值 |
molesUnit | string | mol | 否 | 物质的量的计量单位 |
numberOfMoles | number | 1.0 | 否 | 气体的摩尔数 |
temperatureUnit | string | K | 否 | 温度的计量单位 |
volumeUnit | string | m³ | 否 | 体积的计量单位 |
temperature | number | 273.15 | 否 | 气体的温度值 |
gasConstant | number | 8.314 | 否 | 通用气体常数R的值,默认为SI单位制下的标准值 |
pressure | number | 100000 | 否 | 气体的压力值 |
pressureUnit | string | Pa | 否 | 压力的计量单位 |
参数名 | 参数类型 | 默认值 | 描述 |
---|---|---|---|
inputTemperature | number | 输入的气体温度值 | |
molesUnit | string | 物质的量的计量单位 | |
inputPressure | number | 输入的气体压力值 | |
temperatureUnit | string | 温度的计量单位 | |
volumeUnit | string | 体积的计量单位 | |
inputMoles | number | 输入的物质的量值 | |
inputVolume | number | 输入的气体体积值 | |
compressibilityFactor | number | 计算得出的压缩因子Z值,无量纲 | |
pressureUnit | string | 压力的计量单位 |
错误码 | 错误信息 | 描述 |
---|---|---|
FP00000 | 成功 | |
FP03333 | 失败 |
参考上方对接示例