雷德利希-鄺氏狀態方程 (Redlich-Kwong equation of state),簡稱R-K方程 ,是物理化學 中基於范德瓦耳斯方程 的一個近似描述真實氣體 行為的狀態方程 。此方程是由猶太裔奧地利化學家奧托·雷德利希 (Otto Redlich)和美國華裔學者約瑟夫·鄺 (Joseph Neng Shun Kwong,1916-1998)在1949年提出的。方程的一般形式為:
P
=
R
T
V
m
−
b
−
a
T
V
m
(
V
m
+
b
)
{\displaystyle \ P={\frac {R\,T}{V_{m}-b}}-{\frac {a}{{\sqrt {T}}\;V_{m}\,(V_{m}+b)}}}
其中:
P
{\displaystyle \ P}
為氣體壓強 ;
R
{\displaystyle \ R}
為氣體常數 ;
T
{\displaystyle \ T}
為溫度 ;
V
m
{\displaystyle \ V_{m}}
為氣體的摩爾體積 (
V
n
{\displaystyle \ {\frac {V}{n}}}
);
a
{\displaystyle \ a}
為常數,用於修正分子間引力;
b
{\displaystyle \ b}
為常數,用於修正體積。
R-K方程對烴 類等非極性氣體精度較好,且適用的溫度、壓力範圍較寬。不過對極性氣體一般不適用。
R-K方程中的
a
,
b
{\displaystyle \ a,\ b}
不同於范德瓦耳斯方程中的常數。兩常數值可通過實驗數據回歸求得,缺乏實驗數據時也可由氣體的臨界點 數據求得:
{
(
∂
P
∂
V
)
T
=
T
c
=
0
(
∂
2
P
∂
V
2
)
T
=
T
c
=
0
⇒
a
=
0.4275
R
2
T
c
5
/
2
P
c
,
b
=
0.08664
R
T
c
P
c
{\displaystyle {\begin{cases}\left({\dfrac {\partial P}{\partial V}}\right)_{T=T_{c}}&=0\\\left({\dfrac {\partial ^{2}P}{\partial V^{2}}}\right)_{T=T_{c}}&=0\end{cases}}\qquad \Rightarrow \qquad a={\dfrac {0.4275\,R^{2}\,T_{c}^{5/2}}{P_{c}}},\quad b={\dfrac {0.08664\,R\,T_{c}}{P_{c}}}}
其中
T
c
,
P
c
{\displaystyle \ T_{c},\ P_{c}}
分別為臨界溫度和臨界壓力。
用壓縮因子 表示的R-K方程形式(三次)為:
Z
3
−
Z
2
−
Z
(
B
2
+
B
−
A
)
−
A
B
=
0
{\displaystyle \ Z^{3}-Z^{2}-Z(B^{2}+B-A)-AB=0}
,其中:
A
=
0.42747
P
r
T
r
5
/
2
,
B
=
0.08664
P
r
T
r
{\displaystyle \ A=0.42747\ {\frac {P_{r}}{T_{r}^{5/2}}},\ B=0.08664\ {\frac {P_{r}}{T_{r}}}}
,
P
r
{\displaystyle \ P_{r}}
和
T
r
{\displaystyle \ T_{r}}
分別是對比壓力 和對比溫度。
R-K方程有很多修正式,其中最著名的是 Soave 在1972年提出的修正式,即將R-K方程中的常數
a
{\displaystyle \ a}
看成是溫度的函數。關於這一修正式,詳見S-R-K方程 。