Fator acêntrico

Fator acêntrico Data chave

Unidades SI	Adimensional
Dimensão	$1$
Natureza
Símbolo usual	$\ómega$
Link para outros tamanhos	${\ displaystyle \ omega = - \ log _ {10} \ left (P _ {\ mathrm {r}} ^ {\ rm {sat}} \ right) -1}$ no ${\ displaystyle T _ {\ mathrm {r}} = 0,7}$

O fator acêntrico é um número conceitual introduzido por Kenneth Pitzer em 1955 e comumente usado na descrição da matéria em termodinâmica, em particular para a caracterização de compostos puros (ver por exemplo seu uso em equações de estado cúbicas ). $\ómega$

Definição

O fator acêntrico de uma substância pura é calculado de acordo com a fórmula: $\ómega$

Fator acêntrico:

{\ displaystyle \ omega = - \ log _ {10} \ left (P _ {\ mathrm {r}} ^ {\ rm {sat}} \ right) -1 \ quad {\ text {to}} \ quad T_ {\ mathrm {r}} = 0,7}

com:

$T$ a temperatura ;
${\ displaystyle T _ {\ mathrm {c}}}$ a temperatura crítica do corpo puro;
${\ displaystyle T _ {\ mathrm {r}} = {\ frac {T} {T _ {\ mathrm {c}}}}}$ temperatura reduzida;
${\ displaystyle P ^ {\ rm {sat}}}$ a pressão de vapor saturado da substância pura em ; $T$
${\ displaystyle P _ {\ mathrm {c}}}$ a pressão crítica do corpo puro;
${\ displaystyle P _ {\ mathrm {r}} ^ {\ rm {sat}} = {\ frac {P ^ {\ rm {sat}}} {P _ {\ mathrm {c}}}}}$ pressão de vapor saturado reduzida.

O fator acêntrico é adimensional.

Podemos pensar no fator acêntrico como uma medida da não esfericidade (acentricidade) das moléculas. De fato, para gases monoatômicos , como argônio , criptônio , xenônio , ou cuja molécula apresente uma simetria esférica, como o metano , observamos experimentalmente que : esses gases têm um fator acêntrico zero ou próximo a zero. Quanto mais a estrutura da molécula se afasta do modelo esférico, mais o fator acêntrico aumenta (por exemplo, na série de hidrocarbonetos lineares metano, etano, n- propano, n- butano, n- pentano, etc. ). Essa interpretação é, entretanto, limitada porque alguns gases com comportamento quântico , como hidrogênio , hélio e seus isótopos , possuem fatores acêntricos negativos. ${\ displaystyle P _ {\ mathrm {r}} ^ {\ rm {sat}} \! \ left (T _ {\ mathrm {r}} = 0,7 \ right) \ aprox 0,1}$

Um aumento no fator acêntrico diminui a curva de vapor saturado reduzida ( em função de ): ${\ displaystyle P _ {\ mathrm {r}} ^ {\ rm {sat}}}$ ${\ displaystyle T _ {\ mathrm {r}}}$

a uma dada temperatura de ebulição reduzida, a pressão de vapor saturado reduzido cai;
a uma dada pressão de vapor de saturação reduzida, o ponto de ebulição reduzido aumenta.

Valores para alguns gases comuns

A tabela a seguir fornece os fatores acêntricos de algumas espécies químicas comuns.

Molécula	Fator acêntrico
Acetona	0,307
Acetileno	0,187
Amônia	0,253
Argônio	0,000
Azoto	0,040
Butano	0,200
Clorometano	0,156
Cloreto de hidrogênio	0,125
Difluorometano	0,278
Dióxido de carbono	0,228
Decano	0,484
Água	0,344
Etano	0,099
Etanol	0,645
Fluorometano	0,190
Hélio	-0,390
Hidrogênio	-0,220
Isobutano	0,181
Isopropanol	0,663
Krypton	0,000
Metano	0,012
Metanol	0,565
Néon	0,000
Óxido de etileno	0,202
Propano	0,152
Propanol	0,631
Óxido nitroso	0,142
Oxigênio	0,022
Xenon	0,000

Referências

(em) Michael Adewumi , " acêntrico Factor and Correspondding States " , Pennsylvania State University (acesso em 6 de novembro de 2013 ) .
(em) G. Saville , Guia de A a Z para Termodinâmica, Transferência de Calor e Massa e Engenharia de Fluidos ,2006( DOI 10.1615 / AtoZ.a.acentric_factor ) , "FACTOR ACENTRIC".
Rojey et al. 1981 , p. 128
(em) Carl L. Yaws , Matheson Gas Data Book , McGraw-Hill,2001.
Jean Gosse, “Constantes termodinâmicas - Dados termodinâmicos de fluidos”, Técnicas de engenharia , K 535, pp. 1-48, 1990.
Jean-Noël Foussard, Edmond Julien, Stéphane Mathé et al. , Os princípios da termodinâmica: lições e exercícios corrigidos , Paris, Dunod,2015, 3 e ed. , 269 p. ( ISBN 978-2-10-072513-7 , OCLC 934059947 , ler online ) , p. 182.

Veja também

Publicações

Jean Vidal , Termodinâmica: aplicação à engenharia química e à indústria do petróleo , Paris, Éditions Technip , coll. "Publicações do Instituto Francês do Petróleo . ",1997, 500 p. ( ISBN 978-2-7108-0715-5 , OCLC 300489419 , leia online ), página 71.
Jean-Pierre Corriou, Chemical termodinâmica: diagramas termodinâmicos , vol. J 1026, Técnicas de engenharia , col. «Base documental de termodinâmica e cinética química , pacote de operações unitárias. Engenharia de reação química , universo químico - bio - agro processo »,1985, p. 1-30.
.
Bernard Le Neindre, constantes físicas de fluidos puros: métodos de estimativa , vol. K 692, ed. Técnicas de Engenharia , 2001( leia online ) , p. 16.
Alexandre Rojey e Bernard Durand, Gás natural: produção, tratamento, transporte , Ophrys,Mil novecentos e oitenta e um( ISBN 9782710810780 , leia online ) , p. 128-129.

links externos

Jacques Schwarzentruber (EMAC), Os estados correspondentes , ENS des mines d'Albi-Carmaux .

Links internos