化工热力学-第2章-流体的p-–V--T关系-127讲解.ppt

第二章 流体的p –V -T关系 如何解决？ 只有建立能反映流体p-V-T关系的解析形式才能解决。 这就是状态方程Equation of State EOS 的由来。 EOS反映了体系的特征，是推算实验数据之外信息和其它物性数据不可缺少的模型。 流体P-V-T数据+状态方程EOS是计算热力学性质最重要的模型之一。 EOS+CPig—— 所有的热力学性质 § 纯流体的P-V-T相图 纯物质的P-V-T立体相图 投影图 纯物质的P-T图 纯物质的P-V图 § 临界点及超临界流体 § 超临界萃取技术的工业应用 § 临界点数据的应用 临界点－纯物质气液平衡的最高温度和最高压力点。对应的临界参数Tc、pc和Vc ②纯物质的P-T图 P-T图的特征、相关概念 单相区 两相平衡线（饱和曲线） 汽化曲线、熔化曲线、升华曲线 三相点 Tt,Pt 和临界点 Tc,Pc,Vc 等容线 临界等容线V Vc、V Vc、V Vc 纯物质的p –V图 ①纯物质的P-V图 作业 1、纯物质由蒸汽变成液体，是否必须经过冷凝的相变化过程？为什么，举例说明。 2、当压力大于临界压力时，纯物质是否就以液态存在。 3、由于分子间相互作用力的存在，实际气体的摩尔体积一定小于相同压力下的理想气体的摩尔体积，所以理想气体的压缩因子等于1，实际气体的压缩因子就一定小于1？ 4 、何为超临界流体, 超临界流体有哪些特点？ Properties Of Pure Substances §1. Phases of a pure substance §2. Property diagrams for phase-change processes §3. Equation of state §4. The properties of water vapors §5. Tables and diagrams of water §6. The process of water vapor Phases of a pure substance 1.Concepter Saturated state Saturated liquid Saturated vapor Saturated liquid-vapor mixture Saturated temperature Ts Saturated pressure ps Superheated vapor Phases of a pure substance 2.Diagram Phases of a pure substance 2.Diagram Phases of a pure substance 2.Diagram Phases of a pure substance 2.Diagram Property diagrams for phase-change processes 1.The T-v diagram Property diagrams for phase-change processes 2.The T-s diagram Property diagrams for phase-change processes 3.The p-v diagram §6-2. Property diagrams for phase-change processes 4.The p-t diagram 例1 、将下列纯物质经历的过程表示在p－V图上： 1）过热蒸汽等温冷凝为过冷液体； 2）过冷液体等压加热成过热蒸汽； 3）饱和蒸汽可逆绝热膨胀； 4）饱和液体恒容加热； 5）在临界点进行的恒温膨胀 2.2 气体的状态方程 定义：描述流体p –V -T关系的函数式 称为状态方程（Equation of Satate，EOS），它用来联系在平衡态下纯流体的压力、摩尔体积、温度之间的关系。 作用：状态方程具有非常重要的价值（1）表示在较广泛的范围内p、V、T之间的函数关系；（2）可通过它计算不能直接从实验测得的其他热力学性质。 要求：形式简单、计算方便、适用于不同极性及分子形状的化合物、计算各种热力学性质时均有较高的精确度。 分类：目前存在的状态方程分如下几类：（1）理想气体状态方程；（2）Virial（维里）方程；（3）立方型状态方程；（4）多参数状态方程 2.2 气体 状态方程（EOS） § 状态方程（EOS）的定义 § 理想气体的状态方程 §真实气体的状态方程 § van der Waals范德华状态方程 § Virial（维里）状态方程 § Redlich-Kwong状态方程 §Peng-Robinson状态方程 § 状态方程的选用 2.2 气体 状态方程（EOS） EOS是计算热力学性质最重要的模型之一，它能推算实验数据