[화공 열역학] 비리얼 식을 이용한 퓨개시티 계수

퓨개시티 계수의 정의로부터 여기서 잔류 깁스 에너지는 6장에서 언급했듯이 다음과 같이 표현될 수 있다. 이를 식 a 에 대입하면 줄이 바뀔 때 잔류 성질의 정의가 압축 인자 Z 에 대해 적용되었다.

압축 인자 Z 는 여러 상태 방정식들 혹은 Pitzer correlation 으로부터 구할 수 있다. 이번에는 가장 간단한 상태 방정식인 비리얼 식으로 전개해보자.

초반부에 압축 인자를 압력 explicit 비리얼 식 1차 항까지 표현하면 아래와 같이 나왔다. 비리얼 계수 B 는 순물질에 대해 온도만의 함수지만, 혼합물인 경우 조성에도 영향을 받는다.

비리얼 계수가 분자간의 상호 작용을 표현한 것임을 기억하자. 따라서 혼합물의 비리얼 계수를 구하는 방법을 먼저 알아야 한다.

유도는 잘 모르겠지만 통계역학적으로 표현하면 다음과 같다고 한다. 2성분 혼합물, 즉 성분이 2개 뿐인 경우를 생각해보자. 그럼 각 시그마를 2까지만 풀어주면 된다.

여기서 B12 와 B21 은 같다. 왜?

두 분자의...