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	$1$
Формула	$Z={\frac {p}{\rho R_{\mathrm {s} }T}}$
Позначення у формулі	$Z$, $p$, $\rho$, $R_{\mathrm {s} }$ і $T$
Символ величини (LaTeX)	$Z$
Підтримується Вікіпроєктом	Вікіпедія:Проєкт:Математика
Рекомендована одиниця вимірювання	1
Коефіцієнт стисливості газу у Вікісховищі

Залежність коефіцієнтів надстисливості природних газів від тиску

Визначення

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

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

де $\;R\;$ — універсальна газова стала.

Походження поняття

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

$\;pV\;=\;nZRT\;$

або

$\;p\mu \;=\;\varrho ZRT\;$

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

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

Коефіцієнт стисливості газу $;Z\;$ 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:

$\;pV\;=\;nRT\;$

або

$\;p\mu \;=\;\varrho RT\;$

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. — ISBN 966-7804-14-3.
• 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.