1. 如何通过纯净物的等温压缩系数和等压膨胀系数计算相对压强系数
由全微分公式计算。
利用公式:Cp-CV=TVα2/β求解。
体积膨胀系数(又名体胀系数)是指当物体温梁哪度改变1摄氏度时,其体积的变化和它在0℃时体积之比,常用符号α表示。压强系数是在热力学学中表示体积不变时,单位温度下物体压强对温度的变化率。经常与体胀系数a和等温压缩系数联系k在一起。在体积不变的情况下,单位温度变化所引起的压强的相对变化,既是当物体温度改变1摄氏度时,其压强的变化和它桐歼在0℃时压强之比,叫做“(相对)压强系数局渣冲”。符号用β表示。设在0℃时物质的压强为P0,在t℃时的体积为P,则有P=P0×(1+βt),既热力学中的查理定律。
2. 怎要推导0度到4度水的绝热压缩是冷却还是变热
打字的不岩亮太好写。
水很难被压缩,所以对水的压缩极其缓慢,可以近似成准静态的可逆过程,则熵s为定熵。只需证定s,吵虚T对V的偏导数大于0。利用雅可比函数和麦克斯韦关系进行变形代换,再用α=β×等温压缩系数×p代换一下。最终得到原式=-T/(p×等温压缩系数)×α。因为等温压缩升枣燃系数,p,T>0,α<0。所以整体>0,证毕😓
3. 天然气的物理性质
天然气的定义有几种,如在自然界中所有天然生成的气体都可称为天然气。一般来讲,天然气是指从地下开采出的可燃气体。
天然气的形成是多样的,其组成成分也因地而异。在天然气中常见的气体有甲烷、乙烷、二氧化碳、硫化氢等。
与地层水和原油相同,天然气的主要物理性质由压缩系数、体积系数和黏度来刻画。
1.体积系数
体积系数定义为地下天然气的体积与其在地面标准条件下(20℃,0.1 MPa)的体积之比:
岩石物理学基础
式中:Vsg为在地面标准条件下的天然气体积;Vfg为同数量的天然气在地层中的体积;Bg为天然气的体积系数。
图2-4-6 典型区块地层油的黏度与温度的关系
①锦45块;②孤岛;③羊三木油田;④新疆九区(各古组);⑤兴隆台;⑥大凌河;⑦单2块(沙一段)
图2-4-7 在油藏温度和饱和压力下的地层油黏度和溶解气油比的关系
天然气的体积系数表示天然气在质量不变的前提下,从地下到地面由温度和压力的变化所引起的体积膨胀(图2-4-8)。
2.压缩系数
压缩系数定义为等温条件下天然气的体积随压力的变化率:
岩石物理学基础
式中:αg为气体的等温压缩系数,其余符号的意义与前面关于地层水和原油的压缩系数的讨论中所用的符号意义相同。
图2-4-9给出了天然气的视对比等温压缩系数曲线。(注:视对比压缩系数定义为压缩系数与视临界压力的乘积,无量纲;视对比压力定义为压力与视临界压力的比值,无量纲;视对比温度定义为温度与视临界温度的比值,无量纲;视临界压力和视临界温度分别定义为天然气中各组分的临界压力和临界温度按摩尔分数加权的平均值。)
图2-4-8 天然气的体积系数与压力的关系
图2-4-9 天然气的视对比等温压缩系数
3.黏度
天然气的黏度取决于天然气组成成分、压力及温度等条件。在接近1个大气压的条件下,气体的黏度几乎与压力无关,随温度的升高而增大(图2-4-10)。在高压条件下,气体的黏度随压力的增大而增大,随温度的升高而减小。
4. 天然气的体积系数和压缩系数
1.天然气的体积系数
天然气体积系数Bg的定义是天然气在油藏条件下所占的体积V与同等数量的气体在标准状态(温度20℃,压力0.1MPa)下所占的体积V0之比,即
储层岩石物理学
因此,Bg描述了当气体质量不变时,由于从地下到地面压力、温度的改变所引起的体积膨胀大小。
一般情况下,气藏的地层压力远远高于地面压力(几十甚至几百倍),而地面与地下温度相差不大(一般为几倍),所以天然气由地下采到地面后会发生几十倍甚至几百倍的膨胀,致使Bg的数值远小于1。为计算方便,常用它的倒数B′g=1/Bg来进行计算。
在标准状态下,气体体积可以按理想气体状态方程表述:
储层岩石物理学
因为随压力增加体积减小,所以式(2-6)右边加负号。
根据定义,只要能得到天然气的P-V关系,即可求出天然气压缩系数。