Über die reduzierten Isentropenexponenten des Wasserdampfes

Zusammenfassung

Es wurde bereits bewiesen, daß es drei Isentropenexponenten gibt, nämlich k_pv, k_Tp und k_Tv. Wenn sie an Stelle des bekannten Exponenten k=c_p/c_v benutzt werden, könnte man mit Hilfe der einfachen Beziehungen des idealen Gases differentielle isentrope Zustandsänderungen eines realen Gases mit großer Genauigkeit beschreiben. Ferner ergibt sich für die Schallgeschwindigkeit α eines realen Gases die einfache Gleichung α=(k_pvpv)^1/2.

Sowohl die drei Isentropenexponenten als auch die Schallgeschwindigkeit α eines realen Gases können nur dann berechnet werden, wenn ihre thermischen und kalorischen Zustandsgleichungen bekannt sind. Dies ist aber nur für wenige reale Gase der Fall. Zur Vermeidung dieses Hindernisses wurde versucht, Beziehungen zur Berechnung der Schallgeschwindigkeit und der Isentropenexponenten eines realen Gases mit Hilfe der allgemein gültigen Redlich-Kwong-Zustandsgleichung anzugeben. Die Ergebnisse werden in einer allgemeinen Form durch die reduzierte Temperatur, das reduzierte Volumen und den Kompressibilitätskoeffizienten—d.h. unabhängig von den Eigenschaften des realen Gases—erhalten und im Z,p_r-Diagramm aufgetragen. Um die Genauigkeit des beschriebenen Verfahrens zu prüfen, wurden die reduzierten Werte der entsprechenden Größen für den Wasserdampf mit Hilfe seiner thermischen und kalorischen Zustandsgleichungen ermittelt und ebenfalls in den Diagrammen aufgetragen. Es wird eine starke Druckabhängigkeit der betreffenden Größen festgestellt. Ferner ergibt sich, daß die Redlich-Kwong-Zustandsgleichung nur für Überschlagsrechnungen herangezogen werden kann.