普遍化關聯

一般立方型狀態方程可用來計算液體的摩爾體積，但得到的結果準確度並不高。Lyderson等提出了一個基於對應態原理的估算液體體積的普遍化方法，它如同兩參數的氣體壓縮因子法一樣，可用於飽和液體摩爾體積的估算；此外，這種方法可以得到很好的結果，僅需要的一個實驗數據也是很容易得到的，但隨著臨界點的趨近，溫度和壓力對液體密度的影響將增大。

基本介紹

• 中文名：普遍化關聯
• 外文名：Generalized Association
• 提出者：Lyderson、Greenkorn、Hougen
• 本質：兩參數對應狀態關聯式
• 用途：估計液體的體積
• 套用領域：化工熱力學

簡介

氣、液相的計算一般可以用SRK、PR、BWR和MH-81等狀態方程，雖然立方型狀態方程能夠定性地描述液態的p-V-T性質，但卻不能進行精確的定量計算；BWR方程可以用於液體，但是計算太複雜而且必須確定所有流體的8個常數，除狀態方程外，工程上常常採用經驗關聯式和普遍聯繫化關係式等方法來估算。

普遍化關聯式是由Lyderson等提出的一個基於對應態原理的估算液體體積的普遍化方法，如同兩參數的氣體壓縮因子法一樣，它可用於任何液體。

普遍化關聯式

液體的對比密度

液體對比密度的定義為：

其中，是臨界點的密度和體積。

液體的普遍化密度

液體的普遍化密度關係是以對比密度作為溫度和對比壓力的函式（如下圖所示），若已知臨界體積，就可直接確定液體體積。

一般情況下，不易查到，從液體的對比密度定義式可以得到：

其中：是待求的液體體積；是已知的液體體積；分別為狀態1和狀態2從液體的普遍密度關係圖中查得的對比密度。

該方法所需要的僅僅是通常可以找到的實驗數據，其結果也是相當精確的。當接近臨界點時，由於溫度和壓力對液體密度的影響大大增大，則其結果的精確度也大為降低。

圖1 液體的普遍化密度關係

典例

（1）試估算310.15K的飽和液態氨的摩爾體積；

（2）估算310K、10.13MPa下液態氨的摩爾體積。

注1：已知實驗值為。

注2：查表得氨的臨界參數為則得：

按修正的Rackett方程計算

解：

通過查表可得中的則有：

結果與實驗值相比誤差為0.07%。

按普遍化密度關係計算

解：

根據的值查表得，將的值代入液體的對比密度定義式可得：

結果與實驗值相比誤差為4.0%。

若利用飽和液體摩爾體積在310.15K時的實驗值0.02914m3/kmol，則可用式求出摩爾體積。從液體的普遍密度關係圖查得飽和液體在時的，將以上已知數值代入式，可得：

該結果與實驗值基本相符。