Wärmeleitfähigkeit, Viskosität und Diffusion in Gasen bei höheren Drucken 12. Mitteilung: Wahre und mittlere Druckexponenten, ihre Beziehungen zu den Temperaturexponenten, Gebiete labiler Assoziation und Übergang Flüssigkeit–Gas

Abstract

Die Methode wahrer und mittlerer Exponenten, auf die Druckabhängigkeit angewandt, führt zur einheitlichen Erfassung der Transporteigenschaften verdichteter Gase sowie des Überganges Flüssigkeit‐Gas. Neben dem Absolutwert der Koeffizienten ist die Veränderung derselben mit dem Druck sowie der Temperatur von Bedeutung. Eine Analyse der Kurven wahrer Exponenten, auch bezüglich der Dichte und spezifischen Wärme, weist auf verschiedene Zusammenhänge hin und dient als Grundlage für Reihenentwicklungen der wahren sowie mittleren Temperatur‐ und Druckexponenten.Am Beispiel von Argon, Äthan, Propan, Wasserstoff u. a. wurden die wechselseitigen Beziehungen auseinandergesetzt. Hierbei sind Schnittpunkte der jeweiligen Kurven, ihre Maxima und Minima wie auch der Vorzeichenwechsel der Exponenten von Bedeutung. Die allgemeine Reihenentwicklung für die wahren Temperaturexponenten der Viskosität lautet Ähnliche, meist vereinfachte Reihen gelten für die wahren Druck‐Exponenten π* der Transporteigenschaften.Die mittleren Exponenten sind den wahren untergeordnet und dienen zur Berechnung von Koeffizienten, wobei die Abweichungen innerhalb der experimentellen Schwankungen liegen. Von Interesse ist die gemischte Beziehung nach der Art von Sutherland, jedoch für die Druck‐Abhängigkeit der Viskosität entwickelt aus der allgemeinen Gleichung Es wird gezeigt, warum die Gleichung von Enskog zu größeren Abweichungen führt. Die Exponentenkurven der Viskosität von Flüssigkeiten vom Schmelz‐ bis zum Siedepunkt sind unsymmetrisch. Hervorgehoben sei, daß im Falle von Viskosität auch oberhalb der kritischen Temperatur ebenfalls Maxima der Druckexponenten auftreten, wenn auch weniger ausgeprägt als im Kondensationsgebiet. Aus dem Kurvenverlauf ist das Vorhandensein einer zweiten kritischen Temperatur, welche das Gebiet loser Assoziationen begrenzt, anzunehmen.