معامل انضغاط

معامل انضغاط أو معامل الغاز الحقيقي في الفيزياء والكيمياء والهندسة الميكانيكية (بالإنجليزية:Compressibility factor ) هو مصطلح في الترموديناميكا ويصف اختلاف غاز حقيقي عن غاز مثالي ، ويرمز له عادة بالرمز z .

وصفـــه

يعرف معامل الغاز الحقيقي بالعلاقة الآتية :

z = \frac{p V_{m}}{R_{m} T}

أو كذلك :

z = \frac{p v}{R T}

حيث :

تقترب صفات الغازات الحقيقية من صفات غاز مثالي عند ضغط منخفض، ودرجة حرارة عالية، وحجم كبير، وعندئذ يمكن تطبيق قانون الغازات المثالية باعتبار أن معامل الانضغاط مساويا 1. أما في الضغوط العالية فتختلف خصائص الغازات الحقيقية عن الغاز المثالي حيث يوجد تجاذب بين جزيئات الغاز الحقيقي، كما يوجد تنافر بينها حيث لأن لجزيئات الغاز الحقيقي أحجاما معينة وليست نقطية . لذلك يعتمد معامل انضغاط الغاز الحقيقي على الضغط ودرجة الحرارة ( في حين أن الحجم المولي يعتمد فقط على درجة الحرارة).

يصعب ضغط الغازات الحقيقية بمقارنتها بالغاز المثالي عند الضغوط العالية حيث يعتبر معامل الانضغاط للغاز المثالي مساويا 1 : كما يمر امعامل انضغاط المغاز الحقيقي عند بدء ارتفاع الضغط بمرحلة نهاية صغرى ويرتفع بعدها مع ارتفاع الضغط .

كما يتميز الغاز الحقيقي بمعامل انضغاط حرج عند النقطة الحرجة (انظر معادلة فان دير فالس). .

نتائج التجارب

من الصعب التنبؤ بتغير سلوك الغاز الحقيقي عن سلوك غاز مثالي . ويمكننا اعتبار تماثل صفات الغاز الحقيقي والغاز المثالي عفي ضغوط منخفضة حتى 2 ضغط جوي ، ,ربما إلى ضغط أعلى من ذلك قليلا في حالة جزيئات غير متجاذبة . وعلى سبيل المثال، نجد أن كلوريد الميثيل - وهو جزيئ له قطبية كهربائية عالية وبالتالي توجد بين جزيئاته قوى تجاذبية - له معامل انضغاط يبلغ $Z = 0.9152$ عند 10 ضغط جوي و درجة حرارة 100 درجة مئوية. ^[1]

وتبين التجارب التي أجريت على الهواء أن الهواء (وهو ذو جزيئات ثنائية الذرات وليس لها قطبية كهربائية) له معامل انضغاط $Z = 1.0025$ فقط عن نفس الظروف (انظر القائمة أسفله عند 10 ضغط جوي و 400 كلفن).