《工程热力学》第六章实际气体性质及热力学普遍关系式

《《工程热力学》第六章实际气体性质及热力学普遍关系式》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第六章实际气体（3学时）基本内容：实际气体性质；范得瓦尔方程式及分析；对比态方程；实际气体近似计算；压缩因子及线图；绝热节流；焦耳-汤姆逊系数；回转温度。基本要求：掌握实际气体热力性质；了解范得瓦尔方程式及对比态方程；了解绝热节流前后参数变化分析，明确绝热节流是不可逆过程，不是定焓过程1作业6-5，6-9，6-142实际气体状态变化特点概述一、实际气体P-V图二、实际气体P-T图3CPv液相区气汽汽液共存区baef临界温度线AB12mn实际气体P-V图几个概念：饱和状态饱和蒸汽；饱和液体饱和压力、饱和温度临界点参数几个区域：

2、饱和蒸汽线、饱和液体线饱和状态区（汽液共存区）、液相状态区、汽象状态区定温压缩曲线4概念一、概念；饱和状态饱和蒸汽；饱和液体饱和压力、饱和温度临界点参数二、几个区域饱和蒸汽线、饱和液体线饱和状态区（汽液共存区）、液相状态区、汽相状态区归纳有：二线、三区、六参数50TP固相（水）液相气相临界点C三相点Ttp实际气体P-T图三相点：气、液、固三相共存并处平衡的状态一般物质66-1理想气体状态方程应用于实际气体状态的偏差一、压缩因子实际气体计算可通过对理想气体方程式直接修正如公式6-1修正系数z为：理想气体z=1二、产生差异的原因

3、对理想气体的模型修正公式6-1公式6-1偏差的大小例见教材P202图6-1；图6-276-2范得瓦尔方程式与R-K方程（龙克-库塔方程）概述一、范得瓦尔方程式的导出（针对理想气体的两个假定作修正）1、考虑分子本身所占体积，分子自由活动空间应减小为v-b，以理想气体状态方程式表示2、考虑分子间的作用力，分子撞击器壁的作用力应减小；减小的量Δp与单位面积容器壁相碰的分子数成正比，与吸引这些分子数的其余分子数成正比范得瓦尔方程式公式6-28二、方程的分析由方程展开得1、温度较高时，方程对v有一实根、两虚根2、温度较低，压力较高或

4、较低，v有一实根3、一定压力范围内，v有三个实根4、在某确定温度Tc、一定压力Pc，v有三相等实根，为拐点分析书P204图9范得瓦尔方程式常数的确定确定临界点C，可得到亦可由临界点参数C确定常数a、b、Rg分析表6-110二、R-K方程见书P206116-3对应态原理与通用压缩因子图一、范得瓦尔对比态方程1、对比态参数：状态参数与相应临界点参数的比值，为无量刚数2、范得瓦尔对比态方程式可得范得瓦尔对比态方程式12二、对应态原理1、何谓对应状态：不同气体所处状态对比态参数Pr，vr，Tr都分别相同，则气体处于对应状态。临界状态

5、的所有气体均处于对应状态2、对应状态定律不同气体所处状态对比态参数Pr，vr，Tr中有两个分别相同，则第三个对比状态一定相同，即气体处于对应状态13二、通用压缩因子图一、压缩因子实际气体计算可通过对理想气体方程式直接修正如公式6-1修正系数z为：理想气体z=1二、临界压缩因子将对比态参数引入公式6-1公式6-1通用压缩因子图6-4，其他示例6-5，6，7146-4维里方程一种理想气体方程修正方法。见公式6-6，7，8156-5麦克斯韦关系式与热系数一、全微分两个重要性质二、麦克斯韦关系式三、热系数16一、全微分两个重要性质1

6、、全微分条件（判据）---性质之一如果状态参数z表示为另两个独立状态参数x，y的函数，则由于状态参数是点函数，z的数值变化仅取决于独立变量的坐标，与路径无关。全微分表示连续，即高阶求导与求导次序无关当全微分条件（判据）172、链式关系---性质之二对函数x=x（y，z）展开链式关系18二、麦克斯韦关系式（利用全微分判据推得）（自由能亥姆霍兹函数）（自由焓吉布斯函数）19麦克斯韦关系式（二）20热系数216-6热力学的一般关系式一、热力学能的普遍关系式二、焓的普遍关系式三、熵的普遍关系式四、比热的普遍关系式22一、热力学能的普

7、遍关系式公式6-3423二、焓的普遍关系式公式6-3524三、熵的普遍关系式公式6-31公式6-32类似可得熵的第三方程见公式6-33熵的第一方程熵的第二方程256-7比热容的普遍关系式26一、比热的普遍关系式由熵的普遍关系式公式6-36公式6-37而对比处理又链式关系公式6-38，3927