Уравнение состояния Редлиха — Квонга — двухпараметрическое уравнение состояния реального газа, полученное О. Редлихом (англ. O. Redlich) и Дж. Квонгом (англ. J. N. S. Kwong) в 1949 году как улучшение уравнения Ван-дер-Ваальса^[1]. При этом Отто Редлих в своей статье^[2] 1975 года пишет, что уравнение не опирается на теоретические обоснования, а является по сути удачной эмпирической модификацией ранее известных уравнений.

Уравнение имеет вид:

где — давление, Па;

• — абсолютная температура, К;
• — мольный объём, м³/моль;
• — универсальная газовая постоянная, Дж/(моль·К);
• и — некоторые константы, зависящие от конкретного вещества.

Из условий термодинамической устойчивости в критической точки — и ( — критическая температура) — можно получить, что:

где — критическое давление.

Представляет интерес разрешение уравнения Редлиха — Квонга относительно коэффициента сжимаемости . В этом случае имеем кубическое уравнение:

где .

Уравнение Редлиха — Квонга применимо, если выполняется условие .

После 1949 года было получено несколько обобщений и модификаций уравнения Редлиха — Квонга (см. ниже), однако как показали А. Бьерре (A. Bjerre) и Т. Бак (T. A. Bak)^[3] оригинальное уравнение более точно описывает поведение газов.

Модификация Грея — Рента — Зудкевича

Р. Грей (R. D. Gray, Jr.), Н. Рент (N. H. Rent) и Д. Зудкевич предложили^[4] скорректировать коэффициент сжимаемости , полученный из кубического уравнения Редлиха — Квонга, введя корректирующий член :

где  — модифицированный коэффициент сжимаемости;

где  — приведённая температура,  — приведённое давление,  — фактор ацентричности (англ.) Питцера.

Модификация Грея и др. получена для и .

Другие модификации

Другим путём получения модификаций оригинального уравнения состояния Редлиха — Квонга является запись его в виде:

где  — модифицирующая функция.

Для самого уравнения Редлиха — Квонга .

Модификация Вильсона

У Г. Вильсона^[5][6] (G. M. Wilson) модифицирующая функция имеет вид:

Вильсон показал, что его форма уравнения даёт хорошие результаты по поправкам к энтальпии на давление не только для полярных (включая аммиак), но и для неполярных веществ.

Модификация Барне — Кинга

Барне^[7] (F. J. Barnès), а позднее Кинг^[8] (C. J. King) предложили в 1973—74 годах следующую модификацию:

Барне и Кинг применяли свою модификацию также для смесей как углеводородов, так и неуглеводородов.

Модификация Соаве

Г. Соаве (G. Soave) было предложено^[9] следующее уравнение:

Для водорода было получено более простое уравнение:

Вест (E. W. West) и Эрбар (J. H. Erbar), используя уравнение Соаве для систем лёгких углеводородов, пришли к выводу^[10], что оно является очень точным при определении параметров фазового равновесия пар—жидкость и поправок к энтальпии на давление.

Литература

• Рид Р., Праусниц Дж., Шервуд Т. Свойства газов и жидкостей: Справочное пособие / Пер. с англ. под ред. Б. И. Соколова. — 3-е изд. — Л.: Химия, 1982. — 592 с.
• Уэйлес С. Фазовые равновесия в химической технологии: В 2-х ч. Ч. 1. — М.: Мир, 1989. — 304 с. — ISBN 5-03-001106-4.

См. также

• Уравнение состояния идеального газа
• Уравнение Ван-дер-Ваальса
• Уравнение Дитеричи
• Уравнение состояния Барнера — Адлера
• Уравнение состояния Суги — Лю
• Уравнение состояния Бенедикта — Вебба — Рубина
• Уравнение состояния Ли — Эрбара — Эдмистера
• Уравнение Битти — Бриджмена

Примечания