بررسی توانایی معادله ی حالت (eos(iii در پیش بینی خواص سیالات چگال و مایعات یونی

معادله ی حالت سیستمهای چگال بخاطر بر همکنشهای متعدد چند ذره ای در سطح مولکولی بسیار پیچیده است. هر چند که در سالهای اخیر معادلات حالت متعددی برای سیستمهای چگال ارائه شده است ولی هر کدام دارای نقاط قوت و ضعف مخصوص به خود است و فقط برای سیستمهای خاصی دارای کاربرد است. سیستمهای چگال با وجود پیچیدگیهای مولکولی از تعدادی قواعد ساده ای پیروی میکنند. که تعدادی از آن ها از زمان های دور شناخته شدهاند. معادله (eos(iii در سال 2009 توسط پارسافر و همکاران بر اساس پتانسیل موثر (lj(12,6,3 به صورت z-1)v2=e+f/?+/?2)معرفی شد. در این پایان نامه در ابتدا توانایی این معادله ی حالت در محاسبه ی ضریب فشار حرارتی سیالات مختلف، بررسی گردید. یکی از معادلاتی که برای ضریب فشار حرارتی ارائه شده تابع همبستگی عمومی ارائه شده توسط بامداد است. هرچند محاسبه فشار حرارتی با روش بامداد از دقت بالایی برخوردار است، ولی استفاده از این روش مستلزم محاسبات پیچیده برای هر سیال است. در این پایان نامه نشان داده شد که (eos(iii قادر به محاسبه این کمیت با دقت قابل قبولی می باشد. در ادامه چند کمیت مهم ترمودینامیکی مانند ضریب تراکم پذیری همدما و ضریب انبساط پذیری همفشار با این معادله ی حالت محاسبه و مقایسه آنها با مقادیر تجربی حاکی از توانایی (eos(iii در تعیین این کمیت هاست. معادله حالت (eos(iii برای بسیاری ازسیالات اعم از قطبی ، غیرقطبی ، دارای پیوندهیدروژنی و هیدروکربن ها درمحدوده ی وسیعی ازدما وچگالی قابل استفاده است. همچنین قواعد متعددی ازاین معادله قابل استخراج است که عبارتند از خطی بودن ضریب کشیدگی برحسب فشار برای همچگالی، خطی بودن ضریب کشیدگی برحسب دما برای همچگالی، خطی بودن فشار برحسب دما، خطی بودن معکوس ضریب انبساط پذیری همفشار بر حسب فشار، نقطه همرسی ضریب تراکم پذیری، و نقطه همرسی ضریب کشیدگی کاهش یافته برحسب مربع چگالی. نظر به اهمیت روزافزون مایعات یونی در شیمی سبز توانایی این معادله ی حالت در پیش بینی خواص مایعات یونی نیز بررسی گردید. از مهمترین کاتیون های مایعات یونی می توان از سری کاتیون-های ایمیدازولیوم، 1-الکیل-3- متیل-ایمیدازولیوم، ، نام برد از طرف دیگر آنیون بیس-(تری فلورو متیل سولفونیل) ایمید، به خاطر پایداری در مقابل رطوبت، هوا، و دماهای بسیار بالا در سال های اخیر مورد توجه زیادی قرار گرفته است. فرمول شیمیایی آنیون به صورت [(cf3so2)2n]? است که ’بیس- (تری فلوئورو متیل سولفونیل) ایمید‘ یا ’بیس- تریفلیل ایمید‘ نامیده می شود. در فصل سوم به بررسی خصوصیات این سری مایعات یونی پرداخته و موفقیت و عدم موفقیت معادله ی حالت را در پیش بینی این خصوصیات بررسی می کنیم. کلمات کلیدی: معادله ی حالت، سیال چگال، مایعات ِیونی، قواعد مایعات یونی، جفت پتانسیلهای موثر