逸度係數

引入逸度和逸度係數的概念，對研究相平衡等非常有用，其中逸度係數是指逸度與壓力的比值。需要注意的是，理想氣體的逸度與壓力相等，另一方面，真實氣體的逸度係數是溫度、壓力的函式，它可以大於1，也可以小於1。純氣體逸度（或逸度係數）的計算方法主要包括三種：用真實氣體狀態方程的解析法、以對應態原理為基礎的普遍化方法，這兩種方法也是工程上常採用的方法，還有一種方法是用pVT數據通過剩餘體積的圖解積分法。

基本介紹

• 中文名：逸度係數
• 外文名：Fagucity Cofficient
• 定義：逸度與壓力的比值
• 值的大小：可以大於1，也可以小於1
• 直觀理解：可以理解為壓力的校正係數
• 套用學科：化工熱力學

逸度

由熱力學基本關係式可知，在等溫條件下，dG=Vdp（恆T下）；對於1mol純物質，dG=Vdp（恆T下）；對於理想氣體，V=RT/p，則 （恆T下），該式形式簡單，但不適用於真實氣體。若將真實氣體狀態方程代入dG=Vdp（恆T下）進行計算，得到的dG將十分複雜。為了保持 的簡單形式，同時又能用於真實氣體，Lewis等提出了用一個新的函式f來代替此式中的p（恆T下）：

在該式中f稱為純物質的逸度，其單位與壓力的單位相同，此式只定義了逸度的相對變化，無法確定其絕對值，為此，規定

作為逸度的補充定義，且該式表明：理想氣體的逸度與壓力相等。

定義

逸度與壓力的比值定義為逸度係數，即

根據 可知， 。

真實氣體的逸度係數是溫度、壓力的函式，它可以大於1，也可以小於1。逸度和壓力的單位相同，逸度係數可以理解為壓力的校正係數。

純氣體逸度係數的計算

純氣體逸度（或逸度係數）的計算有如下幾種方法，其中包括用真實氣體狀態方程的解析法、以對應態原理為基礎的普遍化方法以及用pVT數據通過剩餘體積的圖解積分法等，工程上採用的是前兩種方法。

利用狀態方程計算

由 （恆T下）和 （恆T下）這兩個式子可以得到，在恆T下：

在該式等號左右兩邊同時減去RTdlnp，得到：

在恆T下積分上式，積分下限為 ，上限為p。當壓力 時，氣體可當成理想氣體，積分結果為：

上式中右端的第一項改為

接下來的步驟則需要聯繫具體的方程來計算。

利用對應態原理計算

由利用狀態方程過程中所得到的方程 結合式 （該式直接表達了真實氣體偏離理想氣體的程度），可得：

上式表明，純物質的逸度或逸度係數直接與量綱為1的剩餘Gibbs函式 相關聯，將其寫成對比態形式，有：

上式表明， 是 和Z的函式，而Z的普遍化計算又有以 為參數的參數法和以 為參數的三參數法。

逸度表達式

常用狀態方程的逸度表達式如下：

RK方程

當狀態方程式為RK方程時，對應逸度係數表達式為：

SRK方程

當狀態方程式為SRK方程時，對應逸度係數表達式為：

PR方程

當狀態方程式為PR方程時，對應逸度係數表達式為：

Virial方程

當狀態方程式為Virial方程時，對應逸度係數表達式為：

MH方程

當狀態方程式為MH方程時，對應逸度係數表達式為：