Hva er en tilstand av staten?

I termodynamikk er en ligning av tilstand (EOS) det matematiske uttrykket som beskriver sammenkoblingen mellom tilstandsvariabler - generelt makroskopisk observerbare og målbare egenskaper - for en bestemt tilstand. Denne tilstanden kan være fast, væske, gass eller plasma. Observerbare eller egenskaper som brukes i en tilstand av tilstand kan varieres av teoretikeren, men generelt beskriver de helt staten. For eksempel kan tilstanden av tilstand for "n" mol av en ideell gass fullstendig beskrevet ved bruk av ligningen PV = NRT, hvor P = trykk, V = volum, r = den ideelle gasskonstanten og t = temperatur. Legg merke til at en EOS er ment å beskrive ikke mer enn en tilstand, enten den tilstanden er fast, væske eller gass.

slik at en tilstand av tilstanden kan nærmere tilnærme reell oppførsel, parametere som de tre som er oppført ovenfor er endret av ytterligere empiriske - eksperimentelle - og til og med beregningsbetegnelser. Blant disse begrepene er atomvolum, som trekker FRom total volum og intermolekylær kraft, som påvirker avstanden mellom partikler. Selv disse justeringene er kanskje ikke tilstrekkelig. For å forene en statlig ligning med de målte dataene det er ment å forklare, kan virial matematiske begreper og iterative beregningsmetoder være nødvendig. Slike begreper uklar intellektuell tolkning, men de forbedrer praktisk anvendelse.

En akseptabel tilstand av tilstand kan være vanskelig å utlede for flytende systemer, fordi de opplever en mye større grad av molekylær interaksjon som følge av molekyler som er mye nærmere hverandre enn for gasser. Væsker kategoriseres basert på størrelsen på slike interaksjoner som enten ikke-assosierende eller som assosierende. De fleste spredningskreftene i London er ganske svake, og hvis de er de eneste intermolekylære kreftene som er til stede, er væsken-kanskje en olje eller annen hydrokarbon-ikke-assosierende. Hvis, hOwever, sammenføyning av molekyler er sterkere, som det er for hydrogenbundne molekyler, væsken assosieres. Jo sterkere krefter, desto mer kompleks den matematiske modelleringen og tilsvarende tilstandsligning.

For utvikling av en akseptabel tilstand av tilstand, kan assosierende væsker betraktes som nærmere ligne på faste stoffer enn ikke-tilknyttede væsker. Noen forskere bruker en modell som inkluderer et todimensjonalt gitter, noe som antyder at assosierende væsker har minst noen solide egenskaper. Et gitter som er todimensjonalt snarere enn tredimensjonalt indikerer at den faste atferdskomponenten er begrenset. Siden noen av partiklene ikke anses å være en del av gitteret, er navnet som er tilordnet denne modellen for væsker-enten det er gass eller væske-"gitter-gass" -teori. Matematikken til gitter-gass flytende ligninger av tilstand kan bli motintuitive og komplekse, som er godt illustrert av polymer-i-løsningsmidler.