第2章_流体的pVT关系-1-Reviseppt课件.ppt

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1、第2章流体的p-V-T关系主要内容1)流体的压力p、摩尔体积V和温度T是物质最基本的性质；2)p、V、T性质可以通过实验直接测量；3)pVT+cpig能推算其它不能直接从实验测量的热力学性质如H、S、U、G等。1重点内容纯物质的p-V-T关系状态方程立方型状态方程多参数状态方程对应态原理及其应用流体的蒸气压、蒸发焓和蒸发熵混合规则与混合物的p-V-T关系液体的p-V-T关系22.1纯物质的p-V-T关系纯物质的p-V-T立体图纯物质的p-T图纯物质的p-V图3图2-1纯物质的pVT相图各点、线、面、区的位置和物理意义单相区(V,G

2、,L,S)两相共存区(V/L,L/S,G/S)曲线AC和BC：代表气-液两相共存的边界线三相线：三个两相平衡区的交界线临界点:C超临界流体区（T>Tc和p>pc）4C点:表示气-液两相能共存的最高温度和最高压力点，称为临界点，它所对应的温度、压力和摩尔体积分别称为临界温度TC、临界压力pC和临界体积VC。流体的临界参数是流体重要的基础数据。超临界流体的性质非常特殊，既不同于液体，又不同于气体。它的密度可接近于液体，但是有类似气体的体积可变性质和传递性质，可作为特殊的萃取溶剂和反应介质。纯物质的p-V-T关系5p-T图的特征、相关概念两

3、相平衡线(饱和曲线)汽化曲线熔化曲线升华曲线三相点t(Tt，Pt)临界点C(TC,PC,VC)临界等容线V=VCV>VC气相区VVC气相区VTc、T

4、相区p-V图的特征、相关概念图2-3纯物质的p-V图过冷液体?过热蒸汽?8等温线T=Tc、T>Tc、T

5、体p-V-T关系的函数表达式。重要价值：⑴精确地表达相当广泛范围内的pVT数据；⑵推算不能直接测量的其它热力学性质。状态方程的分类：结合理论和经验：半经验半理论状态方程从级数的角度出发：多参数状态方程11理想气体的两个假定：1)气体分子间无作用力；2)气体分子本身不占有体积。理想气体(IdealGas)状态方程数学表达式：它是最简单的状态方程，R是气体常数，使用时要注意换算单位。12理想气体状态方程的意义：严格的数学描述关系：在工程设计中，可以用理想气体状态方程进行近似的估算；它可以作为衡量真实气体状态方程是否正确的标准之一

6、。132.2.1立方型状态方程是指方程可展开为V的三次方形式。方程形式简单，能够用解析法求解，精确度较高，给工程应用带来方便。2.2.1.1VandeWaals方程方程形式：14范德华方程的特点：⑴第一个适用于真实气体的状态方程；⑵能够同时描述汽(气)、液两相；⑶精确度不高，但建立方程的推理方法对以后的状态方程及对应态原理的发展具有巨大贡献；⑷与理想气体方程相比，引入压力校正项a/V2，体积校正项b。方程常数a,b：利用临界点的特性，即15联立求解：16参数值：将范德华方程应用于临界点，得到17状态方程的ZC值对任何气体，范德华方程给

7、出一个固定的ZC值，即ZC＝0.375，但大多数流体的ZC＝0.23～0.29范围内变化；根据气体的临界参数，即可求出范德华方程常数a，b，从而可进行p-V-T关系的计算；ZC与实际ZC越接近，方程的精度就越高！182.2.1.2Redlich-Kwong(RK)方程重点对压力项进行改进；方程常数用类似于VanderWaals方程的方法得到。方程形式：19解决方案：把a/T0.5改为温度函数a(T),得SRK方程。RK方程的特点：RK方程的计算准确度比vdw方程有较大的提高；用以预测气相pVT计算，效果较好，但对液相效果较差。方程

8、常数a,b及ZC：202.2.1.3Soave-Redlich-Kwong(SRK)方程方程常数：方程形式：21SRK方程的特点:计算常数需要Tc,pc和，a是温度的函数；在计算纯物质汽液平衡时较为有利，但预测液相体积