[科普中国]-对比密度

简介

对比密度是实际气体无因次的重要基本对比状态参数之一。其值等于气体所处实际状态下的密度与其临界密度的比值。

自然界中的各种物质都存在临界状态，此时其液态的比体积与气态比体积相同。临界状态的状态参数称临界参数，如临界压力、临界比体积、临界温度，分别用pc、vc、Tc表示。假如用压力、比体积、温度和密度与临界压力、临界比体积、临界温度、临界密度的比值来衡量工质的压力、比体积、温度、密度，并令

式中pr、vr、Tr、ρc分别称为对比压力、对比比体积、对比温度、对比密度。这些量称对比参数，它们都是无量纲量，它表明物质所处的状态离开其本身临界状态远近的程度。如果两种或几种物质的状态具有相同的对比参数，表明它们离开其各自的临界状态的程度相同，则称这些物质处于对应状态。在临界状态，任何物质的对比参数都相同，且都等于1。1

对比参数的性质（1）对比参数都是无量纲量，它表明物质所处的状态离开其本身临界状态远近的程度。如果两种或几种物质的状态具有相同的对比参数，表明它们离开其各自的临界状态的程度相同，则称这些物质处于对应状态。

（2）在临界状态，任何物质的对比参数都相同，且都等于1。

（3）用对比参数表示的状态方程式称为对应态方程。它的特点是式中不包含反映个别物质特性的常数，它的一般式可写成：

具体的对应态方程，具有不同的形式。对于能满足同一对应态方程式的同类物质，如果它们的对比参数pr、vr、Tr中有两个相同，则第三个对比参数就一定相同，物质也就处于对应状态中。以上的结论称为对应态定律。服从对应态定律，并能满足同一对应态方程的一类物质称为热力学上相似的物质。

（4）应用对应态定律可以对实际气体热力性质进行近似计算。

对应态原理是一种特别的状态方程，也是预测流体性质最有效的方法之一。2

临界状态定义临界状态是指纯物质的气、液两相平衡共存的极限热力状态。物质的气态和液态平衡共存时的一个边缘状态。在此状态时，饱和液体与饱和蒸气的热力状态参数相同，气液之间的分界面消失，因而没有表面张力，气化潜热为零。处于临界状态的温度、压力和比容，分别称为临界温度、临界压力和临界比容。可用临界点表示。

性质1）任何纯物质都有其确定的临界状态

2）在大于临界压力条件下，等压加热过程不存在汽化段，液体由未饱和态直接变化为过热态

3）在大于临界温度条件下，无论压力多高都不可能使气体液化

4）在临界状态下，可能存在超流动特性

5）在临界状态附近，水及水蒸汽有大比定压热容特性