EOS Calculator

Categorie: Natuurkunde
- 20 juli 2025
| |

Bereken thermodynamische eigenschappen van gassen en vloeistoffen met behulp van verschillende toestandsvergelijkingen (EOS). Deze calculator helpt ingenieurs, wetenschappers en studenten om druk-, volume- en temperatuurrelaties te bepalen en andere thermodynamische eigenschappen af te leiden.

Vergelijking Selectie

Vloeistof Eigenschappen

Toestand Variabelen

kPa
L
Molaire volume (volume per mol)
K
mol

Geavanceerde Instellingen

J/(mol·K)
Zal worden aangepast op basis van geselecteerde eenheden

Begrijpen van Toestandsvergelijkingen

Toestandsvergelijkingen (EOS) beschrijven de relatie tussen druk, volume, temperatuur en hoeveelheid van een vloeistof. Ze zijn essentieel voor thermodynamische berekeningen in de chemische techniek, natuurkunde en verwante gebieden.

Veelvoorkomende Toestandsvergelijkingen

Ideale Gaswet: PV = nRT

Van der Waals: (P + a(n/V)²)(V - nb) = nRT

Redlich-Kwong: P = (RT/(V-b)) - (a/(T^(1/2)V(V+b)))

Peng-Robinson: P = (RT/(V-b)) - (a·α(T)/(V²+2bV-b²))

Soave-Redlich-Kwong: P = (RT/(V-b)) - (a·α(T)/(V(V+b)))

Elke toestandsvergelijking heeft specifieke toepassingen afhankelijk van druk, temperatuur en vloeistoftype.

Compressibiliteitsfactor (Z)

De compressibiliteitsfactor Z = PV/nRT meet de afwijking van ideaal gasgedrag. Voor ideale gassen is Z = 1. Werkelijke vloeistoffen hebben doorgaans Z ≠ 1, vooral bij hoge drukken of nabij kritische punten.

Kritieke Eigenschappen

Het kritieke punt vertegenwoordigt de omstandigheden waarbij vloeistof- en gasfasen ononderscheidbaar worden. Kritieke eigenschappen (Tc, Pc) zijn essentiële parameters in de meeste toestandsvergelijkingen en variëren per stof.

Disclaimer: Deze calculator biedt schattingen op basis van gevestigde thermodynamische vergelijkingen. Resultaten kunnen variëren van experimentele gegevens, vooral nabij kritische omstandigheden of bij extreme drukken. Voor kritische toepassingen, valideer altijd met laboratoriummetingen of meer geavanceerde modelleringshulpmiddelen.

Wat is de Equation of State (EOS) Calculator?

De EOS Calculator is een praktisch hulpmiddel dat wordt gebruikt om thermodynamische eigenschappen van gassen en vloeistoffen te berekenen op basis van gevestigde wetenschappelijke modellen die bekend staan als vergelijkingen van toestand. Het helpt gebruikers om relaties tussen druk, volume, temperatuur en molen van een stof te bepalen, ter ondersteuning van analyses in engineering, natuurkunde en chemische verwerking.

Met ondersteuning voor meerdere echte gasmodellen zoals Van der Waals, Peng-Robinson en de ideale gaswet, gaat deze calculator verder dan eenvoudige schattingen. Het helpt bij het voorspellen van gasgedrag onder verschillende omstandigheden, vooral waar ideale aannames tekortschieten.

Ideale Gaswet: PV = nRT

Van der Waals: (P + a(n/V)²)(V - nb) = nRT

Redlich-Kwong: P = (RT/(V - b)) - (a/(T0.5V(V + b)))

Peng-Robinson: P = (RT/(V - b)) - (a·α(T)/(V² + 2bV - b²))

Soave-Redlich-Kwong: P = (RT/(V - b)) - (a·α(T)/(V(V + b)))

Belangrijkste Kenmerken

  • Kies uit meerdere vergelijkingen van toestand voor nauwkeurige modellering.
  • Kies uit veelvoorkomende vloeistoffen of voer aangepaste kritische eigenschappen in.
  • Bereken druk, volume, temperatuur of volledige thermodynamische eigenschappen.
  • Ondersteunt eenheidsconversies tussen SI, bar, engineering en Engelse systemen.
  • Toont het compressibiliteitsfactor (Z) en afwijking van ideaal gasgedrag.
  • Stap-voor-stap afgeleiden van vergelijkingen voor dieper begrip.

Hoe de EOS Calculator te Gebruiken

  1. Kies een Vergelijking van Toestand: Selecteer uit opties zoals Ideaal Gas, Van der Waals of Peng-Robinson.
  2. Kies Berekeningsmodus: Bepaal of je druk, volume, temperatuur of eigenschappen wilt berekenen.
  3. Selecteer een Vloeistof: Kies een vloeistof (bijv. methaan, zuurstof) of voer aangepaste waarden in.
  4. Voer Toestandvariabelen In: Vul de bekende waarden in zoals druk, volume, temperatuur en aantal molen.
  5. Pas Geavanceerde Instellingen Aan: Schakel afgeleide weergave in of pas de gasconstante aan indien nodig.
  6. Klik op "Bereken": Bekijk resultaten inclusief primaire output, secundaire eigenschappen, Z-factor en afwijkingen.

Waarom Deze Calculator Nuttig is

Of je nu werkt aan gasleidingmodellering, chemische reactoren ontwerpt of gewoon leert over gaswetten, dit hulpmiddel vereenvoudigt complexe thermodynamische berekeningen. Het fungeert als een calculator voor de druk-volume relatie, een evaluatie van molen en gasgedrag, en biedt zelfs een controle voor de compressibiliteitsfactor.

In tegenstelling tot andere hulpmiddelen zoals een Werkcalculator voor het beoordelen van werktijd of een Spanningsvalcalculator voor elektrische planning, is deze EOS-calculator gespecialiseerd in thermodynamische vloeistofeigenschappen. Het is vooral waardevol wanneer echte gaseffecten in overweging moeten worden genomen, vergelijkbaar met hoe een Warmte-indexcalculator helpt bij het beoordelen van de waargenomen temperatuur door vochtigheid en hitte-niveaus.

Veelgestelde Vragen

Wat is een Vergelijking van Toestand (EOS)?

Een EOS is een wiskundig model dat de relatie beschrijft tussen druk, volume, temperatuur en de hoeveelheid gas. Het helpt het gedrag van vloeistoffen onder verschillende omstandigheden te voorspellen.

Wanneer moet ik een echte gasvergelijking gebruiken in plaats van de Ideale Gaswet?

Als je omstandigheden hoge drukken, lage temperaturen of de vloeistof nabij zijn kritische punt omvatten, bieden echte gasmodellen zoals Peng-Robinson of Redlich-Kwong nauwkeurigere resultaten.

Wat geeft de compressibiliteitsfactor Z aan?

Z toont aan hoeveel een echt gas afwijkt van ideaal gedrag. Z = 1 betekent ideaal gasgedrag. Waarden boven of onder 1 geven afstotende of aantrekkende moleculaire krachten aan.

Kan ik deze calculator voor vloeistoffen gebruiken?

Dit hulpmiddel is geoptimaliseerd voor gassen en superkritische vloeistoffen. Hoewel sommige vergelijkingen dichte fasen ondersteunen, kunnen de resultaten voor vloeistoffen minder nauwkeurig zijn.

Is dit nuttig voor educatieve doeleinden?

Ja, de stap-voor-stap afgeleiden en dynamische resultaten maken het ideaal voor het leren en begrijpen van gaswetten en echt gasgedrag.

Conclusie

De EOS Calculator is een nuttige bron voor studenten, ingenieurs en professionals die met gassen werken. Het stroomlijnt thermodynamische analyses door meerdere modellen en nauwkeurige resultaten aan te bieden. Of je nu gasdruk berekent of de compressibiliteitsfactor beoordeelt, dit hulpmiddel helpt je weloverwogen beslissingen te nemen in gas- en vloeistofdynamica.