NH3 için önerilen yeni bir gerçek gaz hal denklemi ve bu hal denklemi ile bazı moleküler-fiziksel özelliklerin saptanması

Abstract

ÖZET Gerçek akışkanlardan polar yapılı NH3 'ün moleküler ve fiziksel özelik lerinin hesaplanması için tezimizde yeni bir gerçek gaz hal denklemi önerilmiştir. Tezin tamamı üç bölümden oluşmaktadır. Birinci bölüm konu ile ilgili kuramsal bilgileri içermektedir. Bu bö lümde moleküller arası kuvvetler, karşılıklı haller yasasının ilk şek li ve geliştirilmiş karşılıklı `haller yasasından kısaca söz edilerek indirgenmiş hal denkleminin elde. edilişi anlatılmıştır. Gazların polar ve apolar moleküllü oluşuna göre ikinci ve üçüncü virial katsayısı ifa deleri verilmiştir. Moleküler kuvvet sabitlerinin bulunması için çeşit li yöntemler kısaca anlatılmış ve bunların en sıhhatli olarak hal denk leminden bulunabileceği belirtilmiştir. İkinci bölüm yapılan orijinal çalışmayı kapsamaktadır. Bu bölümde NH3 için, geçerli termodinamik yasalardan, bazı istatistik fizik yöntemle rinden ve matematiksel bağıntılardan yararlanılarak TT = hjj ıjj2z~2 - (5-z`1) tJJ z`1 t 5 0Nı -r-ı,-- 2 n,r -, -1 z ıj>0-(5-z ) z 9 c r c c,nN E'z20Nz F'z30NH -1 « j. ? L j. 50ı şeklinde yeni bir hal denklemi elde edilmiştir, önerilen hal denklemi için türetilen ikinci ve üçüncü virial terimleri ve diğer bazı termo dinamik özeliklerin hesaplanması yapılmıştır. Bu hal denkleminden 0 ve t/i 'nin çeşitli değerleri için indirgenmiş basınç (tt) değerleri de bulunmuştur. Ayrıca NH3 için kritik izotermin (0 = 1) şekli belirlen miştir. Bu işlemlerden sonra NH3'e ait molekül kuvvet sabitleri ve po tansiyel fonksiyonu hesapları yapılmıştır. Üçüncü bölümdeki sonuç ve yorum kısmında önerdiğimiz hal denkleminden elde edilen sonuçların diğer bazı hal denklemlerinden elde edilenlerle karşılaştırılması yapılmıştır. Bu bölümde önerilen ampirik hal denkle-II minin NH3 için bazı moleküler ve termodinamik özeliklerin bulunmasın da başarı ile kullanılabileceği vurgulanmıştır. Ayrıca bu hal denkle minin günümüze kadar önerilen hal denklemlerinden daha iyi olduğu gös terilmiştir. Hesaplamada kullanılan denel veriler ve bilgi işlem program sonuçları ekler kısmında verilmiştir.

Ill SUMMARY A new real gases state equation in this thesis has been suggested for finding out molecular and physical properties of amonia (NH3) which is a real fluid made of polar. The complate thesis contains three basic parts. The first part consists of general knowledge about the subject. Also in this part the molecular forces, the first situation of corresponding state, improved corresponding state and how the state of equation occured has been explained. Gases are divided into two groups called gases with polar molecules and gases with apolar molecules and for this reason the second and third virial coefficients will be different for each structure of gases has been given in this chapter. The methods how to find molecular force constants and to show the most sensible way for constants can be found out by the state equation has been pointed out. The second part contains the original work that has been done. In this chapter for NH3, by using valid thermodynamic laws, some statistics physics methods and mathematical relations, 7T = L2z~c2 - (5-z`1) K>rx t 5GNrj j~z z~24>0- (5-z X) z`1 0 c c c,nN E'z2©*2 F'z30NH a new state equation hes been invented. The product of second and third virial terms for the suggusted state equation and calculation of other thermodynamic properties have been made. From this state equation for the several values of 0 and ip, reduced pressure (tt) values have been found. The critic isoterm(0= 1) has been remarked for NH3. After this operation, the molecular force constants and potential functions which belong to NH3 have been calculated.IV In the discussion and deduction part of the third chapter the comparison of the results of the suggested state equation and the results that has been obtained from other state equations have been remarked. Some molecular and thermodynamic properties for NH3 can be used up with succes by the suggested ampiric state equation has been shown. Also it has been proved that this state equation is better than the other state equations which have a great place in our lifes. The experimental data and computer programing results which have been used during calculations have been given in the appendix part.