【摘要】 为了获得所提出的摩尔熵和吉布斯自由能预测模型,我们应用当前模型来计算N 2气体的熵和吉布斯自由能,并将预测结果与实验数据进行比较。

氮气(N2)广泛应用于石油和天然气行业。本文[1]报告了纯气态物质的摩尔熵和吉布斯自由能的两种新的有效封闭形式表示。预测值和实验值的比较表明,N 的摩尔熵和吉布斯自由能2可以在100~6000 K的温度范围内很好地预测。现有的熵和吉布斯自由能预测模型仅需要三个分子常数的实验值,远离大量实验光谱数据的利用。

 

为了获得所提出的摩尔熵和吉布斯自由能预测模型,我们应用当前模型来计算N 2气体的熵和吉布斯自由能,并将预测结果与实验数据进行比较。N 2的X 1 Σ g +基态的三个分子常数的实验值是参考文献( Steele et al., 1962 )得到的: 电子伏特, 和 厘米-1。氮原子有两种同位素:14 N (99.635%) 和15 N (0.365%)。我们只考虑最丰富的氮分子(14 N 2)。氮的分子质量为 公斤。

 

式(12)、(13)仅包含分子基态对熵和吉布斯自由能的贡献,不包括分子激发态的贡献。考虑到 N 2激发态的贡献,我们添加了附加项和到等式的右边。分别为(12)、(13)。这里是一个考虑激发态贡献的经验术语,目前我们无法对激发态的起源给出令人满意的解释学期。我们期待它在未来的理论意义。

 

摩尔熵随温度的变化,其中绿色实线代表预测值,蓝色实心圆圈代表来自NIST数据库的实验数据(美国国家标准与技术研究院,2017))。在 1 bar 压力下,在 100 K 至 6000 K 温度范围内,氮的预测熵值与实验值非常吻合。NIST 数据具有三种激发态的贡献(A 3 Σ u +、B 3 Π g、W 3 Δ g)对于氮气。NIST 数据取自Chase (1621)给出的 NIST-JANAF 热化学表。

 

[1] M. Buchowiecki Ro-vibrational coupling in high temperature thermochemistry of the BBr molecule Chem. Phys. Lett., 692 (2018), p. 236

 

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