A generalized theorem of corresponding states for the thermodynamic properties of nonpolar and polar fluids

• Published in: Chemical engineering science Vol. 27; no. 12; pp. 2109 - 2116
• Main Author: Stiel, Leonard I.
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Elsevier Ltd 01.01.1972
• ISSN: 0009-2509; 1873-4405
• DOI: 10.1016/0009-2509(72)85090-5

Generalized procedures are discussed for the accurate calculation of thermodynamic properties of nonpolar and polar fluids and mixtures. It is shown that the concepts of van der Waals for simple fluids can be extended to complex substances, and that the properties of a wide range of fluids can be calculated from a sufficient number of macroscopic parameters defined through the vapor pressure. Relationships are presented for the calculation of interaction virial coefficients of binary mixtures from the macroscopic parameters of the pure components. A generalized version of the van der Waals relationships for effective parameters of simple mixtures is developed for complex systems through the composition and temperature dependence of the second virial coefficient. The relationships for effective parameters enable the calculation of the thermodynamic properties of a mixture, including phase behavior, from the parameters of the pure components, without the requirement of experimental data for the specific system. L'auteur discutent des procédés généralisés pour le calcul présis des propriétés thermodynamiques de fluides et de mélanges polaires et non-polaires. Ils montrent que les concepts de van der Waals pour les fluides simples peuvent être étendus à des substances complexes et que les propriétés de nombreux fluides peuvent être calculées à partir d'un nombre suffisant de paramètres macroscopiques définis en fonction de la pression de la vapeur. Des relations sont données pour le calcul des coefficients viriels d'interaction de mélanges binaires, à partir des paramètres macroscopiques des composés purs. Une version généralisée des relations de van der Waals pour des paramètres effectifs de mélanges simples est développée pour des systemes complexes, d'après la dépendance à la composition et à la température du second coefficient viriel. D'après les relations des paramètres effectifs, il est possible de calculer les propriétes thermodynamiques d'un mélange, y compris le comportement des phases, à partir des paramètres des composés purs et sans avoir recours à des données expérimentales pour ce système-ci. Es werden verallgemeinerte Verfahren besprochen für die genaue Berechnung thermodynamischer Eigenschaften unpolarer und polarer Flüssigkeiten und Mischungen. Es wird gezeight, dass die Vorstellungen von van der Waals für einfache Flüssigkeiten auf komplexe Stoffe erweitert werden können, und das die Eigenschaften eines weiten Bereiches von Flüssigkeiten aus einer genügenden Zahl makroskopischer Parameter, bestimmt durch den Dampfdruck, berechnet werden können. Es werden Beziehungen dargelegt für die Berechnung von Wechselwirkungs-Virialkoeffizienten binärer Mischungen aus den makroskopischen Parametern der reinen Komponenten. Es wird eine verallgemeinerte Fassung der van der Waalsschen Beziehungen für wirksame Parameter einfacher Mischungen für komplexe Systeme entwickelt mit Hilfe der Zusammensetzungs- und Temperaturabhängigkeit des zweiten Virialkoeffizienten. Die Beziehungen für wirksame Parameter erlauben die Berechnung der thermodynamischen Eigenschaften einer Mischung, einschliesslich des Phasenverhaltens, aus den Parametern de reinen Komponenten, ohne experimentelle Daten für das spezifische System erforderlich zu machen.