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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 无机/物化 » 物理化学 » 200年来人们一直无法破解的难题： 气液临界点状态方程
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lwb1985

新虫 (小有名气)

[交流] 200年来人们一直无法破解的难题： 气液临界点状态方程 已有2人参与

最近看到一篇博文，说气液临界现象已经被发现200年了。自范的瓦尔斯方程提出以来，人们不断改进状态方程，但一直无法准确描述临界点。就拿临界压缩因子Zc来说，几乎已知的状态方程都预测了一个固定的Zc（0.375,      0.307）,   而实际的Zc却是差异化的：从水的0.23到He的 0.3，可以说是五花八门。期待我们5月在《Fluid Phase Equilibria》597期提出的气液临界点理论能带动临界点状态方程的突破！物理学家已经信奉威尔逊于1971年提出的重整化群理论（谁能说明白重整化理论是否适用于气液相变，请在评论区留言！因为原始的伊辛模型源自铁磁性相变），关于气液相变的研究文章近50年只在化学化工类期刊发表。有个预感：气液临界点状态方程将由物理化学工作者突破！
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1楼 2025-06-03 19:34:57
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cnofc

铁虫 (著名写手)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
你不错。我推演过完整版状态方程。其包括范德华方程的本质意义。
发自小木虫手机客户端
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我想到的都是我知道的
2楼2025-06-03 23:09:27
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lwb1985

新虫 (小有名气)
引用回帖:
2楼: Originally posted by cnofc at 2025-06-03 23:09:27
你不错。我推演过完整版状态方程。其包括范德华方程的本质意义。

用统计学的方法推导范德瓦尔斯方程感觉很难，你应该是是很扎实的！即使今天看范氏方程仍是最伟大的状态方程，麦克斯韦通过建立等面积法则让它更有生命力。不过常数b的确定是个难题，目前常用的很多方法 都不对。我们目前的状态是通过蒸发潜热数据确定了临界点的常数b。      但常数b实际是个变量。沸点的b要比临界点的b小很多！
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3楼2025-06-04 18:43:31
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lwb1985

新虫 (小有名气)
文章目前是收费的，有特别感兴趣的可以发邮件跟通讯作者要。     https://doi.org/10.1016/j.fluid.2025.114456
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4楼2025-06-10 16:23:33
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lwb1985

新虫 (小有名气)
★ ★ ★
冰点降温: 金币+3, 鼓励交流，欢迎常来无机物化版块。 2025-09-09 09:39:32
幸已解出方程基本形式！也是对前一篇近临界气液相变理论的补充。暂不清楚这个方程在近临界区和重整化群理论是否相容，但确实是已知首个可以给出任何物质正确临界点的状态方程。

投稿将是漫长路，物理还是化学？很难抉择。

这是一个沉睡半个世纪的领域，物理和化学领域似乎都忘记它了，究竟投物理还是化学？最大的难点是关于临界点的数据实验都是缺失的，因为临界涨落导致实验数据不可靠。

如投顶刊，审稿人很可能要实验数据。投普刊似乎会面临石沉大海的结局。困惑！
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5楼2025-09-03 18:32:11
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世界之源

木虫 (正式写手)
★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包，谢谢回帖
引用回帖:
5楼: Originally posted by lwb1985 at 2025-09-03 18:32:11
幸已解出方程基本形式！也是对前一篇近临界气液相变理论的补充。暂不清楚这个方程在近临界区和重整化群理论是否相容，但确实是已知首个可以给出任何物质正确临界点的状态方程。

投稿将是漫长路，物理还是化学？很 ...

如果暂时没有实验数据，能否用已有的临界数据来与理论相互验证
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6楼2025-09-09 19:22:05
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lwb1985

新虫 (小有名气)
★ ★
冰点降温: 金币+2, 鼓励交流。 2025-09-16 08:45:25
引用回帖:
6楼: Originally posted by 世界之源 at 2025-09-09 19:22:05
如果暂时没有实验数据，能否用已有的临界数据来与理论相互验证...

由于重力对临界点数据的影响，最可靠的临界点数据是在空间站或航天飞机上获得的。目前已知的数据多是模型外推，未得到严格验证。主要是公认的临界体积的不确定性约2%。当然粗略地验证，这个方程是正确的。因为给出的P、V、T、Z四个临界参数都和实际物体公布的临界点（尽管不统一）的基本一样。
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7楼2025-09-11 01:13:53
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lwb1985

新虫 (小有名气)
哈哈，有点乐观过头了。论文写好了，决定不发了。方程有个参数是发散的，可能没什么用。
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8楼2025-11-24 00:41:31
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