تفاوت اصلی بین معادله حالت و ضریب فعالیت این است که معادله حالت را می توان برای هر دو فاز مایع و گاز اعمال کرد، در حالی که ضریب فعالیت فقط برای گازها اعمال می شود.
معادله حالت و ضریب فعالیت مفاهیم شیمیایی مهمی هستند. معادله حالت را می توان به عنوان یک معادله ترمودینامیکی مربوط به متغیرهای حالت تعریف کرد که وضعیت ماده را در شرایط فیزیکی خاص توصیف می کند. ضریب فعالیت عاملی مفید در ترمودینامیک برای محاسبه انحرافات ناشی از رفتار ایده آل در مخلوطی از مواد شیمیایی است.
معادله حالت چیست؟
معادله حالت را می توان به عنوان یک معادله ترمودینامیکی تعریف کرد که مربوط به متغیرهای حالت توصیف کننده حالت ماده در شرایط فیزیکی خاص است. شرایط فیزیکی که می توان مشخص کرد شامل فشار، حجم، دما و انرژی داخلی است. این معادله در توضیح خواص سیالات، مخلوط سیالات، جامدات و غیره بسیار مهم است.
هیچ معادله ای وجود ندارد که خواص همه مواد را به طور دقیق در هر شرایطی توصیف کند. بنابراین، ما خواص را با استفاده از حالت ایده آل مواد توصیف می کنیم. برای مثال قانون گاز ایده آل نوعی معادله حالت است. این معادله برای گازهای قطبی ضعیف زمانی که فشارهای پایین و دماهای متوسط در نظر گرفته شود تقریباً دقیق است.
شکل کلی معادله حالت را می توان به صورت زیر ارائه کرد:
f(p، V، T)=0
در اینجا p فشار مطلق، V حجم و T دمای مطلق است.قانون گاز ایده آل کلاسیک، قانون گاز ایده آل کوانتومی، معادلات حالت مکعبی، معادلات حالت غیرمکعبی، معادلات حالت ویروسی، معادلات حالت SAFT، معادلات چند پارامتری حالت و … برخی از انواع معادلات حالت هستند.
ضریب فعالیت چیست؟
ضریب فعالیت عاملی است که در ترمودینامیک برای محاسبه انحرافات ناشی از رفتار ایده آل در مخلوطی از مواد شیمیایی استفاده می شود. هنگام در نظر گرفتن یک مخلوط ایده آل، برهمکنش های میکروسکوپی بین جفت گونه های شیمیایی معمولاً مشابه است. بنابراین، می‌توانیم خواص مخلوط‌ها را مستقیماً بر حسب غلظت‌های ساده یا فشار جزئی مواد موجود بیان کنیم. نمونه ای از این قانون رائول است. ما می توانیم انحرافات از ایده آل بودن را با اصلاح غلظت با استفاده از ضریب فعالیت بدست آوریم. نقطه مقابل ضریب فعالیت، ضریب فوگاسیته است.
شکل 01: ضریب فعالیت برای مخلوطی از کلروفرم و متانول
معمولاً می‌توانیم ضریب فعالیت را از طریق روش‌های تجربی تعیین کنیم. این کار با اندازه گیری روی مخلوط های غیر ایده آل انجام می شود. دو روش اصلی عبارتند از روش های رادیوشیمیایی و روش رقت بی نهایت. مثلا. ما می توانیم ضریب فعالیت مخلوط های دوتایی را در رقت بی نهایت هر جزء بدست آوریم.
تفاوت بین معادله حالت و ضریب فعالیت چیست؟
معادله حالت و ضریب فعالیت مفاهیم شیمیایی مهمی هستند. معادله حالت یک معادله ترمودینامیکی مربوط به متغیرهای حالت است که وضعیت ماده را در شرایط فیزیکی خاص توصیف می کند در حالی که ضریب فعالیت عاملی است که در ترمودینامیک برای محاسبه انحرافات ناشی از رفتار ایده آل در مخلوطی از مواد شیمیایی استفاده می شود.تفاوت اصلی بین معادله حالت و ضریب فعالیت این است که معادله حالت را می توان برای هر دو فاز مایع و گاز اعمال کرد، در حالی که ضریب فعالیت فقط برای گازها اعمال می شود. علاوه بر این، استفاده از معادله حالت پیچیده است در حالی که استفاده از ضریب فعالیت نسبتاً ساده است.
اینفوگرافیک زیر تفاوت‌های بین معادله حالت و ضریب فعالیت را به صورت جدولی برای مقایسه کنار هم فهرست می‌کند.
خلاصه - معادله حالت در مقابل ضریب فعالیت
معادله حالت و ضریب فعالیت مفاهیم شیمیایی مهمی هستند. تفاوت اصلی بین معادله حالت و ضریب فعالیت این است که معادله حالت را می توان برای هر دو فاز مایع و گاز اعمال کرد، در حالی که ضریب فعالیت فقط برای گازها اعمال می شود.
