ForHosting KIT · Scienza

Calcolatore proprietà ridotte

Un gas a 50 bar e 400 K, con pressione critica di 100 bar e temperatura critica di 300 K, ha una pressione ridotta di 0,5 e una temperatura ridotta di 1,333333333333. Aggiunga i volumi per ottenere anche il volume ridotto. Gratis nel suo browser.

  • Gratis
  • Funziona nel suo browser
  • Senza registrazione
  • I suoi dati restano sul dispositivo
Usalo da WebAPIEmailTelegramApp presto
Se inserisce
Potenza (W)
50
Temperatura assoluta reale
400
Tensione (V)
0,2
Pressione critica
100
Temperatura critica
300
Vc
0,1
Ottiene
Pr
0,5
Tr
1,3333333333
Vr
2
Pressione ridotta
0,5

Un calcolatore di proprietà ridotte trasforma uno stato reale del gas e le costanti critiche della sostanza pura nelle tre variabili adimensionali del principio degli stati corrispondenti. I controlli dei compiti, gli esercizi di equazioni di stato, le consultazioni di carte di comprimibilità e i valori attesi di kata di programmazione necessitano delle stesse tre ragioni senza aprire un manuale di progettazione di processo.

Cosa significano pressione, temperatura e volume ridotti

Nella termodinamica classica e nell'ingegneria chimica, i fluidi puri si confrontano spesso dopo aver scalato ciascuna proprietà per il suo valore al punto critico. La pressione ridotta è definita come la pressione reale divisa per la pressione critica, la temperatura ridotta come la temperatura assoluta reale divisa per la temperatura critica, e il volume ridotto come il volume o volume molare reale diviso per il volume critico.

Poiché ogni rapporto è adimensionale, i gas che condividono gli stessi Pr e Tr spesso mostrano fattori di comprimibilità simili anche quando le pressioni e temperature assolute non si assomigliano affatto: tale osservazione è il principio degli stati corrispondenti e sostiene le carte di comprimibilità generalizzate, le equazioni di stato semplici a stati corrispondenti e molti metodi di correlazione da manuale.

Le costanti critiche sono valori di tabelle specifici della sostanza: ad esempio l'anidride carbonica ha una temperatura critica vicina a trecentoquattro kelvin e una pressione critica vicina a settantaquattro bar, mentre il punto critico dell'acqua si colloca vicino a seicentoquarantasette kelvin e ventidue megapascal.

Il Suo stato reale deve usare lo stesso sistema di unità di quelle critiche: se Pc è in bar allora P deve essere in bar; se Tc è in kelvin allora T deve già essere assoluta (mai Celsius senza conversione); se Vc è in litri per mole allora V deve essere in litri per mole. Questo calcolatore non converte unità né consulta tabelle critiche: forma solo i tre rapporti una volta che Lei fornisce una sestupla coerente.

Docenti e correttori automatici curano anche il rifiuto di critica nulla: uno studente che lascia Pc vuoto o digita zero è uscito dal dominio della definizione, e restituire Infinity nasconderebbe quell'errore invece di insegnarlo.

Suggerimenti pratici, limiti e ricerche correlate

Mantenga tutti e sei gli input entro l'intervallo assoluto pubblicato affinché nessuna delle tre divisioni sfoci in una variabile ridotta non finita che il risolutore deve rifiutare. Preferisca inviare numeri piuttosto che stringhe preformattate quando controlla il client; le stringhe numeriche sono accettate solo quando coincidono con un pattern numerico finito rigoroso. Converta Celsius in kelvin prima di chiamare —duecentosettantatre punto quindici più la lettura in Celsius— perché una temperatura ridotta costruita da Celsius è priva di senso rispetto a una tabella critica in kelvin.

Abbini con cura le unità di pressione: mescolare megapascal per P con bar per Pc produce un Pr silenziosamente errato che appare ancora numericamente plausibile. Questa pagina si rivolge a chi cerca un calcolatore di proprietà ridotte, pressione temperatura volume ridotti, Pr Tr Vr o variabili ridotte di stati corrispondenti online; non è un lettore di carte del fattore Z, né uno stimatore di proprietà critiche, né un risolutore completo di equazioni di stato.

Preferisca questa capacità quando ha già lo stato e le tre costanti critiche e le serve solo i rapporti adimensionali; se la fonte è un flusso di processo multifase, risolva prima le costanti di componente puro o pseudocritiche. I controlli andata-ritorno sono facili: ricalcoli a mano ogni rapporto e confermi che uguaglia il pr, tr o vr pubblicato entro lo stesso arrotondamento a dodici decimali.

Precontrollo prima della carta di comprimibilità Z

Le pipeline calcolano prima Pr e Tr, poi indicizzano una carta Z o una correlazione a stati corrispondenti solo quando la coppia ridotta cade nel dominio della carta.

Cosa sono le variabili di stato ridotte?

Sono rapporti adimensionali di una proprietà reale alla stessa proprietà al punto critico: Pr = P/Pc, Tr = T/Tc e Vr = V/Vc. I gas con gli stessi Pr e Tr spesso si comportano in modo simile (principio degli stati corrispondenti).

Servono unità abbinate per P e Pc?

Sì. Usi la stessa unità di pressione per P e Pc, la stessa scala di temperatura assoluta per T e Tc, e la stessa unità di volume per V e Vc. Il calcolatore divide soltanto; non converte le unità.

Restituisce il fattore di comprimibilità Z?

No. Restituisce solo le tre variabili ridotte e i passi di sostituzione. Usi una carta di comprimibilità o un'equazione di stato con Pr e Tr se Le serve Z.

Il calcolatore di proprietà ridotte è gratuito?

Lo strumento browser è gratuito e gira in locale.

Dove trovo le costanti critiche?

In una tabella delle proprietà della sostanza pura, perché ogni sostanza ha il proprio punto critico. Il calcolatore non le cerca per lei: inserisca Pc, Tc e Vc nelle stesse unità dello stato reale.

Tutto quello che vedi in questa pagina è disponibile anche via API. Questa sezione è per i team che vogliono integrarlo nei propri sistemi; chi non ne ha bisogno può semplicemente usare lo strumento qui sopra.

POSThttps://api.kit.forhosting.com/chem/reduced-state-variables

Autenticazione con Bearer token: un POST mette in coda l'attività e il risultato arriva via webhook o link firmato.

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/chem/reduced-state-variables \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"p":50,"t":400,"v":0.2,"pc":100,"tc":300,"vc":0.1}'
{
  "p": 50,
  "t": 400,
  "v": 0.2,
  "pc": 100,
  "tc": 300,
  "vc": 0.1
}
{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "chem.reduced_state_variables",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

L'API è asincrona: ricevi subito un task_id e puoi fare polling fino a 1 richiesta al secondo.

per richiesta$0.002

Prezzo pubblicato, senza token né crediti. Se l'attività fallisce, non paghi.

max_abs1000000000000
HTTPCodiceSignificato
401unauthorizedChiave API mancante o non valida: controlla l'header Authorization.
402insufficient_balanceCredito esaurito: ricarica per continuare a eseguire attività.
404unknown_typeTipo di attività sconosciuto: controlla il campo type della richiesta.
429rate_limitedTroppe richieste in poco tempo: rallenta e riprova tra qualche secondo.

Inserisca la pressione P, la temperatura assoluta T e il volume o volume molare V insieme alla pressione critica Pc, alla temperatura critica Tc e al volume critico Vc; lo strumento restituisce Pr uguale a P su Pc, Tr uguale a T su Tc e Vr uguale a V su Vc, più i campi specchio reduced_pressure, reduced_temperature e reduced_volume, la stringa di formula condivisa e le righe di sostituzione passo passo. Quando una qualsiasi costante critica è zero la divisione è indefinita, perciò l'API restituisce un errore chiaro invalid_input invece di Infinity o NaN. Il percorso è aritmetica puramente deterministica —senza rete, senza semi casuali, senza orologio di parete— così l'esecutore gratuito del browser e l'API prepagata restituiscono lo stesso JSON dopo l'arrotondamento decimale fisso ogni volta che la chiama.

Come chiamare l'API e cosa torna

Pressione, temperatura e volume reali devono essere strettamente positivi. Ogni costante critica deve essere non nulla; i valori il cui valore assoluto è minore o uguale a uno per dieci alla meno quindici sono trattati come zero e rifiutati con un messaggio che nomina il campo critico fallito. Invii un corpo JSON con sei numeri finiti obbligatori: p (alias pressure e P), t (alias temperature, T, temp e kelvin), v (alias volume, V, molar_volume e Vm), pc (alias critical_pressure, Pc, P_c e p_c), tc (alias critical_temperature, Tc, T_c e t_c), e vc (alias critical_volume, Vc, V_c, v_c e critical_molar_volume). I valori assoluti devono restare entro il limite pubblicato di un bilione affinché i quozienti intermedi restino finiti in doppia precisione IEEE sul Worker e nel browser. In caso di successo la risposta ripete p, t, v, pc, tc e vc arrotondati; imposta pr, tr e vr alle tre variabili ridotte; le rispecchia come reduced_pressure, reduced_temperature e reduced_volume; imposta formula alla stringa Pr uguale a P su Pc, Tr uguale a T su Tc, Vr uguale a V su Vc; imposta message a un breve riepilogo; e imposta steps a un array ordinato di righe di sostituzione che può mostrare in un foglio di lavoro o asserire nei test. La validazione fallita —campi mancanti, numeri non finiti, valori fuori dai limiti assoluti, variabili di stato non positive, una costante critica nulla o un quoziente ridotto non finito— restituisce invalid_input e non viene mai addebitata. Il prezzo è un flat $0.002 per richiesta riuscita con item unitario e prezzo marginale unitario zero.

Suggerimenti pratici, limiti e ricerche correlate

Nell'insegnamento, accoppi esempi: P uguale a cinquanta, T uguale a quattrocento, V uguale a zero punto due con Pc uguale a cento, Tc uguale a trecento, Vc uguale a zero punto uno produce Pr uguale a zero punto cinque, Tr circa uno punto tre tre tre e Vr uguale a due; poi imposti deliberatamente Pc uguale a zero per dimostrare il percorso duro invalid_input che nomina la pressione critica. Le attività fallite che restituiscono invalid_input non consumano saldo prepagato, il che mantiene economici gli script esplorativi quando gli apprendisti sondano di proposito il bordo di critica nulla.

Controlli compiti sugli stati corrispondenti

Gli studenti inseriscono P, T, V del libro e Pc, Tc, Vc tabulati, poi confrontano Pr, Tr e Vr scritti a mano con un risultato deterministico dell'API prima di consegnare.

Test unitari per EOS e simulatori di processo

Generi triple ridotte note e rifiuti deliberati di critica nulla per i valori attesi di kata di programmazione e fixture di regressione.

Cosa succede quando una costante critica è zero?

La divisione per zero è indefinita. Questo strumento restituisce invalid_input e nomina quale campo critico (pc, tc o vc) è fallito invece di restituire Infinity o NaN.

Leggi la documentazione completa del KIT →