Коефіцієнт стисливості газу

Шаблон:UniboxКоефіціє́нт сти́сливості (надстисли́вості) га́зу (Шаблон:Lang-ru; Шаблон:Lang-en; Шаблон:Lang-de) — відношення об'ємів реального пластового і ідеального газів при однакових умовах, тобто при одних і тих же самих тиску і температурі. Коефіцієнт стисливості газу вводиться в рівняння Клапейрона — Менделєєва, характеризує ступінь відхилення реальних газів від ідеального стану і є відношенням об'єму реального газу до об'єму, який займала б така ж кількість молів ідеального газу за тих же тиску і температури.

Файл:Коефіцієнт надстисливості.png

Залежність коефіцієнтів надстисливості природних газів від тиску

Визначення

Для однокомпонентного газу з молярною масою $\mu$, при тиску $p$, температурі $T$ i густині $\varrho$ коефіцієнт стисливості газу визначається за формулою:

$Z\stackrel{\mathrm{d}\mathrm{f}}{=}\frac{p\mu }{\varrho RT}$

де $R$ — універсальна газова стала.

Походження поняття

Коефіцієнт стисливості газу $Z$ входить у технічне рівняння стану реального газу, яке можна записати в одній із форм:

$pV=nZRT$

або

$p\mu =\varrho ZRT$

де $V$ — об'єм газу, а $n$ — число молів цього газу.

Вважається, що тиск $p$ як і температура $T$ газу є вищими за тиск і температуру зрідження.

Коефіцієнт стисливості газу $;Z$ характеризує відхилення поведінки реальних газів від властивостей ідеального газу. Для ідеального газу, цей коефіцієнт, дорівнює одиниці і записане вище рівняння стану перетворюється у рівняння стану ідеального газу:

$pV=nRT$

або

$p\mu =\varrho RT$

Існування різних значень коефіцієнта стисливості реального газу проявляється, наприклад через ефект Джоуля — Томсона, що приводить до зниження температури газу при його розширенні і значному спаді тиску. Цей ефект (спостерігається при стравлюванні повітря з автомобільного колеса через ніпель) має істотне значення для технологій отримання наднизьких температур, зрідження газів тощо.

Див. також

• Стисливість

Література

• Шаблон:МГЕ
• Katz D.L., et al., Handbook of Natural Gas Engineering, McGraw-Hill, New York. (1959).
• Peaceman D.W., Fundamentals of Numerical Reservoir Simulation, Elsevier, Amsterdam — Oxford. (1977)
• Орловський В. М., Білецький В. С., Вітрик В. Г., Сіренко В. І. Технологія розробки газових і газоконденсатних родовищ. Харків: Харківський національний університет міського господарства імені О. М. Бекетова, НТУ «Харківський політехнічний інститут». — Львів, Видавництво «Новий Світ — 2000», 2020. — 311 с.