6章 纯物质的性质.ppt

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1、第8章纯物质性质8-1纯物质8-1-1纯物质的相态固体液体气体等离子8-2纯物质的相变过程8-2-1水的定压加热过程未饱和水饱和水湿蒸汽饱和蒸汽过热蒸汽pv123455’1’2’3’4’5”1”2”3”4”cTs123451’2’3’4’5’1”2”3”4”5”c8-2-1水蒸气的物性参数1.一点：临界点C2.两线：饱和水线，干饱和蒸汽线3.三区:未饱和水区，湿蒸汽区，过热蒸汽区4.五态:未饱和水，饱和水，湿蒸汽，干饱和蒸汽，过热蒸汽8-3-1p-v-T面8-3p-T图8-3-2p-T图PT固相区汽相区液相区凝融线汽化线升华线凝固时膨

2、胀凝固时收缩8-4纯物质性质参数表和焓熵图8-4-1饱和水及饱和蒸汽表在该区域已知1个参数就足以确定其它所有参数t℃P,MPav’v”h’h”s’s”1000.10130.001041.6738419.062676.31.30697.35642001.55510.001160.12714352.42791.42.33076.42898-4-2湿蒸汽一个参数用于确定其它饱和参数一个特殊的参数用于确定汽/水间比例8-4-3未饱和水和过热蒸汽两个独立的状态参数可以确定其余所有状态参数T℃P=0.1MPav,m3/kgh,kJ/kgs,kJ/

3、kg.K1001.69582676.27.36281501.93642776.47.54388-4-4参考状态和参考值水:定义0.01℃时的饱和水为参考状态，此时u=0s=0R-12:-40℃时的饱和液体为参考状态，此时u=0s=0注意:不同的表格采用的参考状态会有所不同8-4-5焓熵图（h-sDiagram）hscp1p2T1T2vX=0.8定压线群(2)定温线群(3)定比容线群(4)定干度线群X=1X=0.6X=08-5蒸汽的热力过程8-5-1蒸汽的定压过程蒸汽的定压过程是以水为代表的实际气体经常使用的吸热或放热过程，工程上关心的

4、是吸热/放热量。因：q=Δh+wt定压时wt=0所以：q=Δh即定压过程吸热量等于焓差，下面举例说明焓差的求法若已知水从未饱和初始状态t1，p1出发，经定压吸热终温达到t2，求单位质量工质的得热量。解：由t1，p1查未饱和水和过热蒸汽表，得h1由t2，p1查未饱和水和过热蒸汽表，得h2q=h2-h1Ts12T1T2c8-5-2蒸汽的绝热过程蒸汽的绝热过程是以水为代表的实际气体经常使用的做功或压缩过程，工程上关心的是做功量。下面举例说明功的求法：过热水蒸汽由初态p1，T1，在气缸活塞封闭的空间内，可逆绝热膨胀到P2。求单位质量工质膨胀功

5、。因过程绝热：Δu+w=0w=-Δu=u1-u2由p1，T1，查未饱和水和过热蒸汽表，得u1，s1对于u2，因p2的不同存在两种查取方法：（1）p2高，使得2点处于过热蒸汽区。此时，可由s1，p2查过热蒸汽表直接求得u2。（2）p2低，使得2点处于湿蒸汽区。此时，先由p2查饱和水及饱和蒸汽表，得s’2，s”2，u’2，u”2。由s2=s1=xs”2+(1-x)s’2解得x。u2=xu”2+(1-x)u’2w=u2-u1若上题改为：过热水蒸汽由初态p1，T1，在汽轮机内可逆绝热膨胀到P2。求单位质量工质膨胀功。由以前的知识可知：汽轮机做

6、功w=h1-h2h1和h2的求法与内能的求法类似TsT1cp1P2hscp1T1X2p25-5-2-1涡轮机内效率对于绝热涡轮机:21hsP1P2ww’因此我们可以定义涡轮机的内效率如下:2’这个方程也适用于喷管若不可逆:12hsP2P1w2’w’因此我们定义压缩机内效率如下:此式也适用于泵和扩压管5-5-2-2压缩机内效率对于绝热压缩机，若不可逆:5-5实际气体5-5-1压缩因子公式pv=RT只能被运用于气体温度高或压力低的状态对于实际气体，根据pv=RT:z-------压缩因子:衡量偏离理想气体程度的因子z=1:理想气体z>1o

7、rz<1:实际气体5-5-2范德瓦尔斯(VanderWaals)状态方程在实际气体研究领域，范德瓦尔斯方程非常著名。其推导来自对理想气体状态方程的修正(1)若考虑气体分子占有体积，由pv=RT有:分子占有体积后将导致分子自由飞行的空间减少，进而使分子互相碰撞的概率提高，这种现象反映在宏观上就是气体压力的提高。这种效应可以通过将v替换成v-b来修正。(2)若考虑气体分子间有引力，则内层分子将吸引外层分子从而导致气体压力减小，其效应可以按下式计算：引力将与ρ2成正比，即与1/v2成正比‘a’是比例系数通过实验确定得：5-5-3其他状态方程

8、(1)Beattie-Bridgeman方程(2)马丁-侯方程(3)维利方程本章结束谢谢