Virial Coefficients of Pure Gases (Landolt-Bornstein - Numerical Data & Functional Relationships in

Virial Coefficients of Pure Gases (Landolt-Bornstein - Numerical Data & Functional Relationships in pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:Springer
作者:Marsh, K. N. 编
出品人:
页数:335
译者:
出版时间:2002-08-15
价格:USD 1935.00
装帧:Hardcover
isbn号码:9783540433453
丛书系列:
图书标签:
  • Virial Coefficients
  • Pure Gases
  • Thermodynamics
  • Statistical Mechanics
  • Equation of State
  • Landolt-Bornstein
  • Numerical Data
  • Physical Chemistry
  • Gas Properties
  • Transport Properties
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具体描述

This critical compilation of virial coefficients of pure gases was prepared from the virial coefficient database at the Thermodynamics Research Center, formerly at Texas AandM University, College Station, Texas and now located at the National Institute of Standards and Technology, Boulder, Colorado. The virial coefficient data in this compilation will be of interest to the theoretical chemist as it includes the many sets of accurate gas imperfection data which have been determined over the past twenty years by improved methods of gas density determination, by isochoric Burnett coupling methods and from speed of sound measurements, as well as by the more traditional techniques. The needs of the industrial chemist are met by these more reliable data and also the increased number of compounds for which data are now available.

《气体行为的理论探索:第一卷》 本书深入剖析了纯气体行为在不同温度和压力条件下的物理特性,为理解宏观气体现象的微观根源提供了坚实的理论基础。内容聚焦于气体分子间的相互作用,以及这些相互作用如何影响气体的可压缩性、热容量和粘度等关键参数。 第一章:气体动力学理论的基石 本章从麦克斯韦-玻尔兹曼速度分布定律出发,详细阐述了气体分子的平均动能与温度的直接关系。我们将探讨分子碰撞频率、平均自由程以及气体扩散和粘性的微观机制。通过引入碰撞截面的概念,我们能够量化分子间的相互作用强度,为后续章节的理论推导奠定基础。本章将深入分析理想气体模型的局限性,并引出真实气体与理想气体行为的差异源于分子间的吸引力和排斥力。 第二章:分子间作用力的多维度考察 本章着重于描述和量化气体分子间的范德华力,包括伦敦色散力、偶极-偶极相互作用和偶极-诱导偶极相互作用。我们将详细介绍不同势能函数的数学形式,例如Lennard-Jones势、Buckingham势等,并分析它们在不同距离尺度上对分子行为的影响。通过对这些势能函数的深入理解,我们可以预测气体在不同条件下的偏离理想行为的程度。本章还将介绍球谐函数展开法,用于描述非球形分子的复杂相互作用。 第三章:唯象方程的构建与完善 在掌握了分子间作用力的基础上,本章将重点介绍描述真实气体行为的数学模型。我们将从最简单的范德华方程入手,分析其在描述低密度和中等密度气体时的优缺点。随后,我们将深入探讨具有更高精度的唯象方程,如Redlich-Kwong方程、Soave-Redlich-Kwong方程以及Peng-Robinson方程。这些方程通过引入分子大小和分子间吸引力的修正项,显著提高了预测能力,尤其是在临界点附近。本章将对比不同方程的适用范围和预测精度,并提供选择合适方程的指导。 第四章:维里系数的理论根源 本章是本书的核心,将详细推导并阐述维里方程的由来。我们将从统计力学的角度出发,将气体可压缩因子(Z)表示为密度或压力的幂级数展开,即维里展开。其中,维里系数(B(T), C(T), D(T)等)是只依赖于温度的唯象参数,它们直接反映了气体在不同密度下的分子间相互作用的总和效应。本章将详细推导第二维里系数B(T)与分子对势能函数的关系,并探讨高阶维里系数的理论计算方法。通过对B(T)的深入分析,我们可以理解气体在低密度下行为的偏差,例如 the Boyle temperature。 第五章:多组分气体的行为模式 尽管本书主要关注纯气体,但本章将初步探讨多组分气体的行为。我们将介绍道尔顿分压定律和阿马加体积定律,并解释它们在理想混合气体中的适用性。随后,我们将引入维里方程在多组分系统中的推广,即混合维里系数的概念。这些混合维里系数不仅取决于温度,还取决于混合物中各组分的比例以及组分间的相互作用。本章将为后续研究更复杂的混合物行为提供基础。 第六章:实验测量与理论验证 本章将介绍测量气体压缩因子的主要实验技术,例如活塞式体积计法和气体密度计法。我们将讨论实验数据的不确定性来源,以及如何通过实验数据来验证和修正理论模型。本章还将介绍如何从实验测量得到的维里系数出发,反推出合适的分子对势能函数,实现理论与实验的良性互动。 第七章:维里系数在工程领域的应用 本章将展示维里系数及其所代表的理论在实际工程问题中的应用。例如,在石油化工领域,准确的气体状态方程对于储罐设计、管道输送和反应器操作至关重要。在航空航天领域,气体性质的精确计算对于高超音速飞行器的设计和性能评估不可或缺。本章还将讨论维里系数在气体分离、冷冻和制冷技术中的作用。 本书旨在为读者提供对纯气体行为的深刻理解,从最基本的分子动力学理论到复杂的唯象方程和维里展开,再到实际的实验测量和工程应用,形成一个完整的知识体系。通过对分子间作用力的细致分析,我们能够更准确地预测和控制气体在各种条件下的行为,为科学研究和工程实践提供有力的支持。

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我是一名对化学工程应用感兴趣的独立研究者,我喜欢将理论知识应用于解决实际问题。在一次关于低温气体分离技术的个人项目中,我需要精确计算不同气体混合物的相平衡。而纯气体的virial系数是构建这些复杂相平衡模型的基础。这本书为我提供了所需的全部数据。我将书中提供的氦气、氮气和氧气的virial系数代入了相应的状态方程,并进行了多组计算。让我印象深刻的是,书中对于一些较少研究的气体,如某些稀有气体,也提供了相当详细的数据,这对于我探索更广泛的分离技术非常有帮助。

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我是一名对物理化学史感兴趣的学者,我一直致力于追溯科学理论的发展脉络。Landolt-Bornstein 系列本身就是一部科学史的缩影,而这本关于virial系数的书,更是展现了气体理论从理想状态向真实状态演进的重要篇章。书中收录的早期数据和后来不断修正和补充的记录,清晰地勾勒出了科学家们为了更精确地描述气体行为所付出的努力。我特别喜欢书中引用的文献列表,这让我能够顺藤摸瓜,找到更多关于virial系数研究的历史文献,了解那个时代科学家们的思维方式和实验技术。

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这本书对于任何一个需要处理气体物性数据的研究者来说,都是一个宝库。我是一名从事环境监测的科学家,在研究大气污染物扩散模型时,经常需要考虑空气成分的非理想性。空气虽然是混合物,但了解其主要组分(如氮气、氧气、氩气等)的virial系数,能够帮助我们建立更准确的扩散模型。这本书提供了这些关键数据。我特别关注书中关于不同实验方法测定virial系数的讨论,这让我意识到数据的不确定性和误差来源,也促使我在建立模型时更加谨慎地考虑这些因素,以提高模型的预测精度,从而更有效地进行污染物的预警和控制。

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这是一本名副其实的“工具书”,如果你是从事气体性质研究的科研人员,或者是在实际应用中需要精确计算纯气体物性的工程师,那么这本书绝对会成为你案头的必备参考。我花了大量时间翻阅它,主要是为了验证我在实验中观察到的一些异常行为,并试图找到更精确的理论模型来解释。Landolt-Bornstein 系列一贯以其详尽和权威著称,而这本关于气体 virial 系数的研究更是将这一优势发挥得淋漓尽致。书中收录了大量不同温度和压力范围下,数十种常见及一些不太常见的纯气体的virial系数数据。数据来源的广泛性和可靠性是这本书最大的亮点,它不仅包含了经典文献中的数据,还收录了许多近些年发表的、经过严格实验验证的最新数据。对于我来说,能够在一个地方找到如此集中、标准化的数据,极大地节省了我的文献检索时间,也让我能够更专注于数据本身的分析和解读。

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作为一名软件开发者,我常常需要将物理模型转化为可执行的代码,用于各种模拟和计算。在开发一个用于高压气体存储系统的模拟软件时,精确的气体状态方程是必不可少的。这本书为我提供了计算所需的virial系数,并且数据的格式非常清晰,便于我将其输入到我的算法中。我将其中的部分数据进行了可视化处理,发现不同气体在不同温度下的virial系数变化趋势非常有规律,也存在一些有趣的共性与差异。这种直观的图形化展示,不仅帮助我更好地理解了数据,也为我在代码中实现更加鲁棒的插值和外插算法提供了依据。

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作为一名退休多年的物理教师,我一直对气体动力学理论和统计力学保持着浓厚的兴趣。虽然我已经不再直接从事教学或研究工作,但我依然会定期查阅一些经典的物理学参考书,以保持思维的活跃。这本《Virial Coefficients of Pure Gases》正是我近期的新宠。它的编纂方式非常严谨,数据的呈现清晰明了,而且涵盖的范围相当广泛。我尤其欣赏书中对于virial系数随温度变化的趋势的展示,这背后蕴含着深刻的物理原理,反映了分子间作用力在不同温度下的相对强度变化。通过阅读这本书,我不仅回顾了年轻时学过的知识,还对现代物理学研究的深度和广度有了更直观的认识。

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我是一名在化工领域工作多年的工程师,日常工作与流体传质和热交换息息相关。在设计和优化生产工艺时,对气体状态方程的精确性要求极高,尤其是在高压或低温条件下,理想气体定律显然无法满足需求。这本书的出现,为我提供了一个可靠的解决方案。它详细列出了各种纯气体的virial系数,这些系数直接参与到各种高精度状态方程(如Virial方程)的计算中。我曾遇到过一个具体问题,需要计算高温高压下甲烷在管道中的输送参数,而通过这本书提供的virial系数,我能够使用更精确的状态方程进行模拟,结果显示比使用简化模型得出的数据偏差显著减小,从而大大提高了设计的可靠性。

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作为一名对统计力学和分子模拟充满好奇的学生,我在学习过程中常常感到概念的抽象和理论的严谨。而这本《Virial Coefficients of Pure Gases》就像是一座桥梁,将那些高深的数学公式和理论模型具象化,让我看到了它们在现实世界中的应用。虽然书名听起来很“硬核”,但它的引言部分对virial展开的物理意义做了清晰的阐述,解释了为什么virial系数能够描述气体在非理想状态下的行为,以及它们如何与分子间的相互作用力相关联。我特别喜欢书中对不同理论模型(如Lennard-Jones势、Stockmayer势等)预测的virial系数与实验数据进行对比的部分。这种对比分析,让我能够直观地理解不同分子模型在描述气体性质方面的优劣,也为我进一步深入研究气体分子相互作用力打下了坚实的基础。

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我是一名在航空航天领域工作的工程师,在设计高超音速飞行器时,对飞行器周围空气的物性参数有着极其苛刻的要求。在高温高压的条件下,空气的非理想性对气动加热和结构载荷的计算有着显著影响。这本书提供的纯气体(主要是空气的主要成分)的virial系数,对于建立精确的空气状态方程至关重要。我曾利用书中数据,对一个高超声速风洞试验进行了详细的空气物性参数模拟,结果表明,采用包含virial系数的精确状态方程,比使用理想气体模型得出的结果在热流密度和侧向力等关键参数上具有显著差异,这直接影响了飞行器的结构设计和热防护系统的选择。

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我是一名研究材料科学的博士生,我的研究涉及气体在多孔材料中的吸附和扩散行为。理解气体分子在不同环境下的物理化学性质是我的研究核心之一。这本书中关于virial系数的详尽数据,为我研究气体在吸附过程中的非理想性提供了关键参数。例如,在计算气体在某些特定材料孔隙中的吸附焓时,需要考虑气体分子自身的体积效应和分子间相互作用,而virial系数恰恰是描述这些效应的重要量。我曾通过书中提供的数据,成功地对几种纳米多孔材料的甲烷吸附等温线进行了拟合,得到的模型比以往使用的更加贴近实验结果,也让我对气体在纳米尺度下的行为有了更深刻的理解。

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