Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Коэффициент сверхсжимаемости природных газов





Как известно, соотношение между параметрами – характеристиками состояния газа (давлением, объемом и температурой) - определяется законами газового состояния. Для идеального газа это уравнение Клапейрона - Менделеева:

,

где m - масса газа; М – его молярная масса, R – универсальная газовая постоянная, T – абсолютная температура, Р - давление, V – объем газа.

Но реальные газы не подчиняются этому закону. Для математического описания состояния реальных газов выявились два пути:

1. Первый путь Введение поправочных членов в уравнение Клапейрона - Менделеева:

* Уравнение Ван-дер-Ваальса, в котором введены две константы, учитывающие взаимодействие молекул газа и их собственный объем:

,

где V – объем газа; - слагаемое, учитывающая силу притяжения молекул газа, b – поправка на собственный объем молекул (а =3pкрV2кр; b =Vкр /3; pкр, Vкр – критические параметры).

Последнее уравнение записано для одного моля вещества. Для вещества, имеющего массу m, уравнение запишется в виде:

 

* Уравнение состояния Редлиха-Квонга, в котором , т.е.

* Уравнение Пенга-Робинсона, включающее 3 константы:

Третья константа s в этом уравнении учитывает нецентральность сил взаимодействия между сложными молекулами.

Кроме этих уравнений известны также уравнения Битти-Бриджмена с 5 константами и уравнение Бенедикта-Вебба-Рубина, в которое введены 8 констант и другие (как известно, в физике существует множество модификаций уравнения Ван-дер-Ваальса: уравнения Диттеричи, Бертло, Клаузиуса, Камерлинга-Оннеса и т.д.).

 

 

2. Второй путь – введение в уравнение коэффициента, характеризующего степень отклонения реального газа от закона идеального газа – коэффициента сверхсжимаемости газа Z:

, где

Характер изменения функции можно установить по изменению объема реального газа по сравнению с идеальным при прочих равных условиях с изменением температуры и давления (рис.2.1.3, 1.4). На рис.2.1.3 использовано понятие приведенных параметров – безразмерных величин, показывающих во сколько раз действительные параметры состояния газа больше или меньше критических:

,

В идеальных газах (по определению «силами взаимодействия между молекулами можно пренебречь») молекулы занимают незначительный объем по сравнению с объемом газа и не испытывают сил притяжения друг к другу.

В реальных газах молекулы обладают определенными размерами и массой и взаимодействуют друг с другом (поэтому реальный газ приближается к идеальному при низких давлениях, когда число молекул в единице объема мало и Z=1).

Далее рассмотрение процесса можно разделить на следующие этапы:

А). С повышением давления молекулы сближаются и вначале притягиваются, помогая внешним силам сжимать газ, т.е. реальные газы сжимаются сильнее, а Z уменьшается.

Б). Затем, когда газ сжат до такой степени, что близок по свойствам к жидкости, начинают действовать силы отталкивания и степень сжатия меньше, чем при малых давлениях, т.е. Z возрастает при дальнейшем увеличении Р.

 

Рис.2.1.3. Зависимость коэффициента сверхсжимаемости природного газа от приведенных абсолютных давления Рпр и температуры Тпр.

 

 

Рис.2.1.4. Зависимость коэффициента сверхсжимаемости азота от давления и температуры.

 

Вопросы для закрепления:

1. В каких фазовых состояниях могут находиться флюиды в земной коре?

2. На какие основные виды подразделяют продуктивные залежи в зависимости от фазового состояния и соотношения углеводородов?

3. Какие залежи относят к газоконденсатным и газогидратным?

4. Как классифицируют нефти по групповому составу?

5. В чем особенность физических свойств АСВ нефти?

6. Как зависят плотность и вязкость нефти от давления и температуры?

7. Как зависят плотность и вязкость газа от давления и температуры?

8. В чем состоят законы Дальтона и Амага для газов?

9. Как рассчитывают плотность смеси газов?

10. Что такое коэффициент сверхсжимаемости газов? Поясните его зависимость от давления и температуры.

 

 







Дата добавления: 2015-08-12; просмотров: 2242. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!




Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...


Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...


Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...


Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...

Сосудистый шов (ручной Карреля, механический шов). Операции при ранениях крупных сосудов 1912 г., Каррель – впервые предложил методику сосудистого шва. Сосудистый шов применяется для восстановления магистрального кровотока при лечении...

Трамадол (Маброн, Плазадол, Трамал, Трамалин) Групповая принадлежность · Наркотический анальгетик со смешанным механизмом действия, агонист опиоидных рецепторов...

Мелоксикам (Мовалис) Групповая принадлежность · Нестероидное противовоспалительное средство, преимущественно селективный обратимый ингибитор циклооксигеназы (ЦОГ-2)...

Случайной величины Плотностью распределения вероятностей непрерывной случайной величины Х называют функцию f(x) – первую производную от функции распределения F(x): Понятие плотность распределения вероятностей случайной величины Х для дискретной величины неприменима...

Схема рефлекторной дуги условного слюноотделительного рефлекса При неоднократном сочетании действия предупреждающего сигнала и безусловного пищевого раздражителя формируются...

Уравнение волны. Уравнение плоской гармонической волны. Волновое уравнение. Уравнение сферической волны Уравнением упругой волны называют функцию , которая определяет смещение любой частицы среды с координатами относительно своего положения равновесия в произвольный момент времени t...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2025 год . (0.014 сек.) русская версия | украинская версия