Faktor kompresibilitas

Cabang

Kesetimbangan / Tak setimbang

Keadaan
Persamaan keadaan Gas ideal Gas nyata Wujud zat Kesetimbangan Volume kontrol Instrumen
Proses
Isobarik Isokorik Isotermis Adiabatik Isentropik Isentalpik Quasistatik Politropik Ekspansi bebas Reversibel Ireversibel Endoreversibilitas
Siklus
Mesin kalor Pompa kalor Efisiensi termal

Properti sistem

Catatan: Variabel konjugat dengan huruf miring

Fungsi proses
Diagram properti Sifat ekstensif dan intensif
Kerja Panas
Fungsi keadaan
Suhu / Entropi (Pendahuluan) Tekanan / Volume Potensi kimia / Nomor partikel Kualitas uap Properti tereduksi

Persamaan

Potensial

Energi dalam
U ( S , V ) {\displaystyle U(S,V)} $U(S,V)$
Entalpi
H ( S , p ) = U + p V {\displaystyle H(S,p)=U+pV} $H(S,p)=U+pV$
Energi bebas Helmholtz
A ( T , V ) = U − T S {\displaystyle A(T,V)=U-TS} $A(T,V)=U-TS$
Energi bebas Gibbs
G ( T , p ) = H − T S {\displaystyle G(T,p)=H-TS} $G(T,p)=H-TS$

Ilmuwan

Faktor kompresibilitas (Z) adalah rasio volume molar gas terhadap volume gas ideal pada tekanan dan suhu yang sama. Faktor kompresibilitas merupakan salah satu properti termodinamika yang berguna untuk memodifikasi hukum gas ideal untuk melihat perilaku gas nyata.^[1] Secara umum, penyimpangan dari keadaan ideal menjadi semakin besar ketika gas semakin mendekati perubahan fasa, suhu yang semakin rendah atau tekanan makin tinggi. Faktor kompresibilitas biasanya didapatkan dari perhitungan persamaan keadaan (EOS), seperti persamaan virial yang membutuhkan konstanta empiris spesifik senyawa untuk menghitungnya. Untuk gas yang merupakan campuran 2 gas murni atau lebih, komposisi gas harus diketahui sebelum kompresibilitasnya dapat dihitung.

Definisi

Faktor kompresibilitas didefinisikan sebagai

Z = V m ( V m ) gas ideal = p V m R T , {\displaystyle Z={\frac {V_{\mathrm {m} }}{(V_{\mathrm {m} })_{\text{gas ideal}}}}={\frac {pV_{\mathrm {m} }}{RT}},} $Z={\frac {V_{\mathrm {m} }}{(V_{\mathrm {m} })_{\text{gas ideal}}}}={\frac {pV_{\mathrm {m} }}{RT}},$

dengan V m {\displaystyle V_{\mathrm {m} }} $V_{\mathrm {m} }$ adalah volume molar, ( V m ) gas ideal = R T / p {\displaystyle (V_{\mathrm {m} })_{\text{gas ideal}}=RT/p} $(V_{\mathrm {m} })_{\text{gas ideal}}=RT/p$ adalah volume molar gas ideal, p {\displaystyle p} $p$ adalah tekanan, T {\displaystyle T} $T$ adalah suhu, dan R {\displaystyle R} $R$ adalah konstanta gas. Untuk aplikasi teknik, biasanya dituliskan sebagai

Z = p ρ R s p e s i f i k T , {\displaystyle Z={\frac {p}{\rho R_{\rm {spesifik}}T}},} $Z={\frac {p}{\rho R_{\rm {spesifik}}T}},$

dengan ρ {\displaystyle \rho } $\rho$ adalah densitas gas dan R s p e s i f i k = R / M {\displaystyle R_{\rm {spesifik}}=R/M} $R_{\rm {spesifik}}=R/M$ adalah konstanta gas spesifik,^[2] M {\displaystyle M} $M$ adalah massa molar.

Untuk gas ideal, faktor kompresibilitasnya adalah Z = 1 {\displaystyle Z=1} $Z=1$ .

Lihat pula

Portal Kimia

Referensi

↑ Properties of Natural Gases Diarsipkan 2011-02-06 di Wayback Machine. Includes a chart of compressibility factors versus reduced pressure and reduced temperature (on last page of the PDF document)
↑ Zucker, Robert D. and Biblarz, Oscar (2002). Fundamentals of Gas Dynamics (dalam bahasa Inggris) (Edisi 2). Wiley Books. hlm. 327. ISBN 0-471-05967-6.{{cite book}}: Pemeliharaan CS1: Banyak nama: daftar penulis (link)