Коефіцієнт стисливості газу

Коефіціє́нт сти́сливості (надстисли́вості) га́зу (рос. коэффициент сжимаемости (сверхсжимаемости) газа; англ. gas compression factor; нім. Realgasfaktor m) — відношення об'ємів реального пластового і ідеального газів при однакових умовах, тобто при одних і тих же самих тиску і температурі. Коефіцієнт стисливості газу вводиться в рівняння Клапейрона — Менделєєва, характеризує ступінь відхилення реальних газів від ідеального стану і є відношенням об'єму реального газу до об'єму, який займала б така ж кількість молів ідеального газу за тих же тиску і температури.

Коефіцієнт стисливості газу
Розмірність	${\displaystyle 1}$
Формула	${\displaystyle Z={\frac {p}{\rho R_{\mathrm {s} }T}}}$^[1]
Позначення у формулі	${\displaystyle Z}$, ${\displaystyle p}$, ${\displaystyle \rho }$, ${\displaystyle R_{\mathrm {s} }}$ і ${\displaystyle T}$
Символ величини (LaTeX)	${\displaystyle Z}$^[1]
Підтримується Вікіпроєктом
Рекомендована одиниця вимірювання	1^[1]
Коефіцієнт стисливості газу у Вікісховищі

Залежність коефіцієнтів надстисливості природних газів від тиску

Визначення

Для однокомпонентного газу з молярною масою ${\displaystyle \;\mu \;}$, при тиску ${\displaystyle \;p\;}$, температурі ${\displaystyle \;T\;}$ i густині ${\displaystyle \;\varrho \;}$ коефіцієнт стисливості газу визначається за формулою:

${\displaystyle \;Z\;{\stackrel {\rm {df}}{=}}\;{\frac {p\mu }{\varrho R\,T}}\;}$

де ${\displaystyle \;R\;}$ — універсальна газова стала.

Походження поняття

Коефіцієнт стисливості газу ${\displaystyle \;Z\;}$ входить у технічне рівняння стану реального газу, яке можна записати в одній із форм:

${\displaystyle \;pV\;=\;nZRT\;}$

або

${\displaystyle \;p\mu \;=\;\varrho ZRT\;}$

де ${\displaystyle \;V\;}$ — об'єм газу, а ${\displaystyle \;n\;}$ — число молів цього газу.

Вважається, що тиск ${\displaystyle \;p\;}$ як і температура ${\displaystyle \;T\;}$ газу є вищими за тиск і температуру зрідження.

Коефіцієнт стисливості газу ${\displaystyle ;Z\;}$ характеризує відхилення поведінки реальних газів від властивостей ідеального газу. Для ідеального газу, цей коефіцієнт, дорівнює одиниці і записане вище рівняння стану перетворюється у рівняння стану ідеального газу:

${\displaystyle \;pV\;=\;nRT\;}$

або

${\displaystyle \;p\mu \;=\;\varrho RT\;}$

Існування різних значень коефіцієнта стисливості реального газу проявляється, наприклад через ефект Джоуля — Томсона, що приводить до зниження температури газу при його розширенні і значному спаді тиску. Цей ефект (спостерігається при стравлюванні повітря з автомобільного колеса через ніпель) має істотне значення для технологій отримання наднизьких температур, зрідження газів тощо.

Див. також

• Стисливість

Література

• Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2004. — Т. 1 : А — К. — 640 с. — .
• Katz D.L., et al., Handbook of Natural Gas Engineering, McGraw-Hill, New York. (1959).
• Peaceman D.W., Fundamentals of Numerical Reservoir Simulation, Elsevier, Amsterdam — Oxford. (1977)
• Орловський В. М., Білецький В. С., Вітрик В. Г., Сіренко В. І. Технологія розробки газових і газоконденсатних родовищ. Харків: Харківський національний університет міського господарства імені О. М. Бекетова, НТУ «Харківський політехнічний інститут». — Львів, Видавництво «Новий Світ — 2000», 2020. — 311 с.

Інтернет-ресурси

1. 11-7.10 // Quantities and units — Part 11: Characteristic numbers — 2 — ISO, 2019. — 50 p.
   d:Track:Q100957475d:Track:Q15028