Estoy familiarizado con la ley de los gases ideales $$PV=nRT$$, pero no creo que se aplica a los líquidos como el agua. Si estoy equivocado, por favor me corrija! Si estoy en lo correcto, entonces lo que la ecuación de estado se aplica a los líquidos, como el agua?
Respuestas
¿Demasiados anuncios?Para todos los intentos y propósitos, puede utilizar una incompresible ecuación de estado:
$$ V = constant $$
Eso es todo. No importa lo que la presión y la temperatura, que tienen el mismo volumen. No es completamente cierto, pero en relación a los gases es cierto lo suficiente como para hacer que la presión de trabajo es insignificante en líquidos en comparación con los gases y de los líquidos, simplemente puede tratar con el contenido de calor sin considerar que el trabajo realizado en las expansiones y contracciones necesario para cambiar la temperatura.
Fluidos supercríticos son bien descritos por real y el ideal leyes de los gases.
Común de la ecuación de estado para los líquidos y sólidos. es
$$V_m = C_1 + C_2 T + C_3 T^2 - C_4 p - C_5 p T$$
donde $V_m$ es el volumen molar, $T$ es la temperatura, $p$ es la presión, y $C_1$, $C_2$, $C_3$, $C_4$, y $C_5$ son constantes empíricas, todos positivos y específicos para cada sustancia.
El Peng Y Robinson ecuación de estado se ha encontrado para ser útil tanto para los líquidos y real de los gases:
$$p = \frac{RT}{V_m - b} - \frac{a(T)}{V_m (V_m + b) + b (V_m - b)}$$
donde $a$ $b$ son constantes empíricas y $R$ el ideal constante de los gases.
Exacta de las ecuaciones de estado (EOS) para los gases reales, líquidos o sólidos son (en contraste con la agradable modelos teóricos tales como un gas ideal o de debye sólido) bastante complejo, y debe ser ajustado a los datos experimentales.
Por ejemplo, una muy exacta de la ecuación de estado para el agua y el vapor puede ser encontrado en
Wagner y Pruss,
El IAPWS Formulación de 1995 para las Propiedades Termodinámicas de la Sustancia Ordinaria del Agua para la General y Científico, 1995
http://www.teos-10.org/pubs/Wagner_and_Pruss_2002.pdf
Pero el agua EOS no es muy inteligible, excepto para un equipo.
Para añadir un poco de Ron Maimon la respuesta, el hecho es que no tenemos nada parecido a un general de la ecuación de estado para los líquidos. Simplemente son demasiado complejos para que las tecnologías actuales.
Podemos hacer un poco mejor para los sólidos ya que los sólidos tienen una visión idealizada forma cristalina. Pero incluso allí, los sólidos son muy complejas.
Pero no se preocupe. La situación no es mucho mejor para los gases reales, especialmente alrededor del punto crítico.