资源描述：
《工程热力学 第6章 实际气体的性质及热力学一般关系》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第六章实际气体的性质及热力学一般关系式研究热力学一般关系式的目的确定与可测参数（p,v,T,cp)之间的关系，便于编制工质热力性质表。确定与p,v,T的关系，用以建立实际气体状态方程。确定与的关系，由易测的求得。热力学微分关系式适用于任何工质，可用其检验已有图表、状态方程的准确性。（1）分子不占有体积（2）分子之间没有作用力§6-1实际气体对理想气体性质的偏离实际气体理想气体两个假定：为反映实际气体与理想气体的偏离程度定义压缩因子Z压缩因子的物理意义相同T,p下理想气体比容表明实际气体难于压缩Z反映实际气体压缩性的大
2、小，压缩因子表明实际气体易于压缩压缩性大小的原因(1)分子占有容积，自由空间减少，不利于压缩(2)分子间有吸引力或斥力，易于压缩或不利压缩压缩性大关键看何为主要因素压缩性小pZH2CO2idealgasO2取决于气体种类和状态1范围广，精度差范围窄，精度高§6-2范德瓦尔方程和R-K方程提出最早，影响最大，范德瓦尔方程几百种状态方程1873年提出，从理想气体假设的修正出发VanderWaalsequation范德瓦尔状态方程（1）分子本身有体积，自由空间减小，同温下增加碰撞壁面的机会，压力上升理想气体：（2）分子间有吸引力，
3、减少对壁面的压力吸引力范德瓦尔方程范德瓦尔状态方程定性分析在（p,T）下，Vm有三个根一个实根，两个虚根范德瓦尔方程三个不等实根三个相等实根实际气体的p-v图拐点范德瓦尔方程的临界点参数不准确实验确定表6-1C点压缩因子多数物质定量计算不准确其它经验性状态方程R-K方程§6-3对应态原理与通用压缩因子图能不能找到一个普遍化的通用的状态方程，虽不太准，但能估算。上述经验性状态方程，不同物质的a和b不同，没有通用性。相似原理a和b的拟合需要足够的实验数据。角相似，形状相似普遍化状态方程发现各物质物性曲线相似临界点C，均有取对比参
4、数用建立方程，有可能得到普遍化方程普遍化范德瓦尔状态方程与物质种类无关对应态原理不同物质，p,T相同，v不同可以满足同一个若两个对比参数相等，另一个必相等对应态原理对比态方程满足同一个对比态方程，称为热力学相似的物质。对应态原理另一形式的对比态方程大多数物质取Zcr为某常数通用压缩因子图Zcr=0.29Zpr1.01.06.010.0由实验确定通用压缩因子图的规律1、任何温度下Tr小斜率为负，Tr大斜率为正某一特定Tr斜率为零任何压力下理想气体2、当p0通用压缩因子图的用法已知某未知物质的Tcr,pcr,R已知已知已知§6-
5、5麦克斯韦关系和热系数全微分条件和循环关系点函数——状态参数全微分条件全微分判据常用的状态参数间的数学关系倒数式循环式链式亥姆霍兹函数令亥姆霍兹函数f的物理意义:f的减少＝可逆等温过程的膨胀功，或者说，f是可逆等温条件下内能中能转变为功的那部分，也称亥姆霍兹自由能吉布斯函数令吉布斯函数g的物理意义:g的减少＝可逆等温过程对外的技术功，或者说，g是可逆等温条件下焓中能转变为功的那部分，也称吉布斯自由焓吉布斯方程(四个）特性函数某些状态参数表示成特定的两个独立参数的函数时，只需一个状态函数就可以确定系统的其他参数，这样的函数就称
6、为特性函数。f的特性函数是特性函数四个特性函数（吉布斯方程）全微分条件Maxwell关系式四个Maxwell关系四个特性函数（吉布斯方程）八个偏导数四个特性函数（吉布斯方程）只需记住热系数P，v，T可测，实际测量是让一个参数不变，测量其它两个参数的变化关系1.体膨胀系数表示物质在定压下比体积随温度的变化率热系数2.定容压力温度系数表示物质在定容下，压力随温度的变化率3.等温压缩率热系数表示物质在定温下比体积随压力的变化率热系数间的关系循环式§6-6热力学能、焓和熵的微分关系式一、熵理想气体熵的一般关系式一般工质熵的第一微分关
7、系式普适式理想气体熵的一般关系式熵的第二微分关系式熵的第三微分关系式热力学能的一般关系式u的第一微分关系式三个ds的微分关系式分别代入：内能的微分关系式（普适式）u的第二微分关系式u的第三微分关系式热力学能的一般关系式理想气体：u的第一微分关系式，最常用焓的一般关系式三个ds的微分关系式分别代入：h的第一微分关系式h的第二微分关系式h的第三微分关系式最常用焓的一般关系式§6-7比热容的一般关系式cp,cv与p,v,T的关系？ds,du,dh的微分关系式都有cp,cvcp与cv的关系定容比热容的微分关系式全微分关系熵的第一微分
8、关系式定压比热容的微分关系式全微分关系熵的第二微分关系式1、已知状态方程比热容的微分关系式的用途对状态方程微分两次，再对压力积分理想气体cp0+状态方程实际气体cp2、检验状态方程的准确性比热容的微分关系式的用途对状态方程微分两次，得到cp对比实际测量的cp3、建立状态方程比热容的微分关系
