Jakie jest równanie państwa?
W termodynamice równanie stanu (EOS) jest matematycznym wyrażeniem, które opisuje powiązanie między zmiennymi stanu - ogólnie makroskopowo obserwowalne i mierzalne właściwości - dla określonego stanu. Stan ten może być stały, ciekł, gaz lub osocza. Obserwowalne lub właściwości stosowane w równaniu stanu mogą być zróżnicowane według teoretyka, ale ogólnie całkowicie opisują stan. Na przykład równanie stanu dla moli „N” gazu idealnego można całkowicie opisać przy użyciu równania PV = NRT, gdzie p = ciśnienie, v = objętość, r = stała gazu idealna i t = temperatura. Zauważ, że EOS ma na celu opisanie nie więcej niż jednego stanu, niezależnie od tego, czy stan ten jest stały, ciekł czy gaz.
, aby równanie stanu mogło być bardziej przybliżone realne zachowanie, parametry, takie jak trzy wymienione powyżej, są modyfikowane przez dodatkowe empiryczne - eksperymentalne - a nawet terminy obliczeniowe. Wśród tych terminów są objętość atomowa, która odejmuje FROM całkowita objętość i siła międzycząsteczkowa, która wpływa na odległość między cząsteczkami. Nawet te korekty mogą nie wystarczyć. Aby pogodzić równanie stanu z zmierzonymi danymi, które ma wyjaśnić, mogą być wymagane wirusowe terminy matematyczne i iteracyjne metody obliczeniowe. Takie terminy zaciemniają interpretację intelektualną, ale poprawiają praktyczne zastosowanie.
Dopuszczalne równanie stanu może być trudne do uzyskania dla układów ciekłych, ponieważ doświadczają one znacznie większego stopnia interakcji molekularnej wynikającej z cząsteczek znacznie bliżej niż dla gazów. Ciecze są podzielone na kategorie na podstawie wielkości takich interakcji, jak nie asocjacja lub jako powiązanie. Większość londyńskich sił dyspersji jest dość słaba, a jeśli są jedynymi obecnymi siłami międzycząsteczkowymi, ciecz-być może olej lub inny węglowodór-nie jest nieposłuszny. Jeśli, hOwever, połączenie cząsteczek jest silniejsze, podobnie jak w przypadku cząsteczek związanych z wodorem, ciecz jest związana. Im silniejsze siły, tym bardziej złożone modelowanie matematyczne i odpowiadające równanie stanu.
W celu opracowania akceptowalnego równania państwa można uznać za bardziej przypominające ciałę stałe niż płyny nieobsumowujące. Niektórzy naukowcy używają modelu zawierającego dwuwymiarową sieć, co sugeruje, że kojarzenie cieczy posiadają co najmniej pewne solidne cechy. Slatek, który jest dwuwymiarowy, a nie trójwymiarowy, wskazuje, że składnik zachowania stałego jest ograniczony. Ponieważ niektóre cząstki nie są uważane za część sieci, nazwa przypisana do tego modelu płynów-gazu lub cieczy-jest teoria „gazu kratowego”. Matematyka płynnych równań płynnych sieciowych może stać się sprzeczna z intuicją i złożoną, jak dobrze ilustrują systemy polimeru w sformułowaniu.