Teorema degli stati corrispondenti

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Il teorema degli stati corrispondenti si basa sull'assunto che a parità di grandezze ridotte il comportamento di qualunque fluido è identico.

Introduzione[modifica | modifica wikitesto]

Nel corso degli anni sono stati sviluppati numerose correlazioni (gas ideali, Van der Waals, PC-SAFT,...) per descrivere accuratamente certi fluidi a fronte di una prolungata esperienza di lavoro con gli stessi.

Tuttavia è sempre stato di vitale importanza avere una correlazione che possa andare a descrivere anche il comportamento di fluidi di cui si ha una ridotta conoscenza.

Il teorema degli stati corrispondenti è in grado di soddisfare questa necessità, anche se con un livello di approssimazione via via peggiore più il fluido investigato ha una forma differente rispetto al fluido di riferimento, tramite la definizione di un parametro z fattore di comprimibilità.[1] [2]

Formulazione matematica[modifica | modifica wikitesto]

Diagramma generalizzato del fattore di compressibilità.

Il fattore di comprimibilità è definito come il rapporto tra il volume specifico del gas reale rispetto al volume specifico del gas ideale nelle stesse condizioni di temperatura e pressione.[3]

Pertanto è possibile sostituendo a la formulazione dei gas ideali scrivere una funzione che descriva il comportamento del volume del gas reale al variare di temperatura e pressione:

Naturalmente la formulazione di z è estremamente complessa e, soprattutto, dipende dalla natura del fluido andando a vanificare l'utilità di questa formulazione, tuttavia introducendo le proprietà termodinamiche ridotte
;
Si può ricavare il comportamento di z rispetto a queste variabili che, ovviamente, deve essere indipendente dalla natura del fluido per l'assunto iniziale del principio degli stati corrispondenti.

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ (EN) Tester, Jefferson W. e Modell, Michael, Thermodynamics and its applications, Prentice Hall, 1997, ISBN 0-13-915356-X.
  2. ^ (EN) Çengel Y.A. e Boles M.A., Thermodynamics: An Engineering Approach, McGraw Hill, 2007, ISBN 9780071257718.
  3. ^ (EN) IUPAC Gold Book, "compression factor, Z"