2.2 状态方程.ppt

2.2 状态方程equation of state 2.2.1 状态方程（EOS） ●EOS是特指P-V-T的解析函数关系； ● EOS不仅可以计算容积V性质，更重要的是由经典热力学推算其它性质时所必需的模型； ● EOS应反映物质的微观特征或宏观的P-V-T特征； ●建立EOS的方法：多以经验法为主；纯理论法很少。 ●本课程仅介绍和应用EOS。 状态方程 状态方程 ●分类 立方型(vdW型)：如vdW/RK/SRK/PR等； 多常数型(virial型)：如viral/BWR/MH等； 理论型方程： 从分子理论和统计力学推导 ●状态方程的准确度和方程形式的简单性是一对矛盾 ●状态方程的形式主要有两种 P=P（T，V） V=V（T，P） 应用中以P=P（T，V）为主 状态方程的应用 2.2.2 理想气体方程 ●理想气体状态在热力学中的重要性 ○用于高温低压体系的性质计算。在较低压力和较高温度下可用理想气体方程进行计算。 ○为真实气体状态方程计算提供初始值。 ○我们无法得到U、H、S、A、G等函数的绝对值，实际应用中常得到基于理想气体状态的相对值。 ○经典热力学原理表明：从P-V-T及+CPig，能计算所有的热力学性质，所以，离不开理想气体的热容CPig 理想气体状态是一个假想的模型 理想气体等压热容 ●热容是通过量热方法来测定。但常压下气体的热容更多的由光谱测定与统计力学结合的方法获得。文献中所报道的常压下的热容可以作为理想气体等压热容使用。 ●注意省略了上标“ig” ●附录A-4中可查出有关物质的等压热容方程系数a,b,c,d * * ●已经知道的EOS 理想气体方程 范德华（vdW）方程 RK方程 维里方程 对应态（原理）方程 ●将要介绍的新EOS 立方型方程（vdW型） 多常数状态方程 (virial型） 理论型状态方程（三参数CSP） 纯流体的状态方程(EOS) 是描述流体P-V-T性质的关系式。 混合物的状态方程中还包括混合物的组成（通常是摩尔分数）。 f( P, T, V ) = 0 例如：PV=ZRT 1 用一个状态方程即可精确地代表相当广泛范围内的P、V、T实验数据，借此可精确地计算所需的P、V、T数据。 2 用状态方程可计算不能直接从实验测定的其它热力学性质。 3 用状态方程可进行相平衡和化学反应平衡计算。 P为气体压力；V为摩尔体积； T为绝对温度；R为通用气体常数。