N2、O2和Ar是空气的主要组分,N2-O2-Ar流体混合物的压力-体积-温度-组成(PVTx)和气-液相平衡(VLE)性质可以为我们更好地理解空气与天然流体之间的交换作用。N2、O2和Ar在常见电解质水溶液中的溶解度以及气相中的水含量对于地下水、湖泊学和海洋学等学科的研究有重要的意义。鉴于实验数据的有限性,有预测性的模型越来越受到人们的青睐,本研究做了相关计算模拟工作,结果如下:(1)建立了一个新的Helmholtz自由能状态方程,不仅可以计算纯流体N2、O2和Ar的PVT和VLE性质,还可以预测不同温压下N2-O2-Ar混合流体的PVTx和VLE性质。混合物方程中的参数采用相应的二元体系的体积和相平衡实验数据,由非线性最小二乘法拟合得到。比较结果表明该方程能重现绝大多数实验数据,还可以近似预测空气的相关热力学性质。(2)气相采用上述状态方程,液相利用Pitzer电解质活度系数理论,根据气液平衡时的逸度-活度关系,建立了一个气体溶解度模型,可用来精确地计算N2、O2 和 Ar 在纯水和含 NaCl、KCl、MgCl2、CaCl2、Na2SO4、K2SO4 和 MgSO4单盐水溶液中的溶解度。该模型还可以预测N2、O2和Ar在多组分电解质溶液和海水中的溶解度,以及空气在纯水和含NaCl水溶液中的溶解度。(3)根据可靠的H20-N2、H20-02和H20-Ar体系中气相水含量实验数据,建立了一个半经验热力学方程,可以准确地计算不同温压下相关二元体系的气相水含量。该方程还可以扩展预测H2O-air体系的气相含水量。