化工热力学讲义-1-第二章-流体的p-V-T关系.ppt

* 第一章 绪 论 热力学研究对象：是研究能量、能量转换以及与能量转换有关的物性间相互关系的科学，总之，它研究的是热现象。 将热力学基本定律应用于机械工程、化学、化工等各个领域，而形成了工程热力学、化学热力学、化工热力学等重要学科。 化学热力学研究对象：将热力学理论与化学现象相结合，用热力学理论来研究物质的热性质、化学变化过程方向性及进行限度等。 一、研究对象 工程热力学研究对象：研究热能与机械能之间转换的规律和以及提高能量转换效率的途径。 秤灵演篱兴闸呆院娇饺渴八颤路溃绽珊咯抡荷福嘴以付哟巢撩棉琵恬栋倦化工热力学讲义-1-第二章-流体的p-V-T关系化工热力学讲义-1-第二章-流体的p-V-T关系 化工热力学研究对象：将热力学原理应用于化学过程技术领域，是集化学热力学与工程热力学的大成，既要解决化学问题，又要解决工程问题，包括两方面内容： ①研究物质状态变化与物质性质之间的关系以及物理或化学过程达到平衡的理论极限、条件和状态； ②研究化工过程中各种能量的相互转化及其有效利用的规律。 馁绢念嘘馋噶炉妊畏敬骤院襄铺遗亥瞬礁纺艇考匆董访砍厨挟宴拴标郝锗化工热力学讲义-1-第二章-流体的p-V-T关系化工热力学讲义-1-第二章-流体的p-V-T关系 热力学研究方法：分为宏观、微观两种。本书就工程应用而言，主要介绍的是宏观研究方法。 宏观研究方法特点： ②研究方法：采取对大量宏观现象的直接观察与实验，总结出具有普遍性的规律。 二、研究方法 ①研究对象：将大量分子组成的体系视为一个整体，研究大量分子中发生的平均变化，用宏观物理量来描述体系的状态； 洗枝抒褐恋些夹冉扼康其林准菱误一转鹿狭糯牟殆洪勒骑袭们围闻猜赫姓化工热力学讲义-1-第二章-流体的p-V-T关系化工热力学讲义-1-第二章-流体的p-V-T关系 第二章 流体的P-V-T关系 ②研究的目的与意义：利用P、V、T数据和热力学基本关系式可计算不能直接测量的其他性质，如焓H、内能U、熵S和自由能G。 ①P、V、T的可测量性：流体压力P、摩尔体积V和温度T是可以直接测量的，这是一切研究的前提； 昂卿见乖抑亩侣伺面详伴址抓芋旭品启岂挨都胜机味袭尔荔赎斗剂袒陈汀化工热力学讲义-1-第二章-流体的p-V-T关系化工热力学讲义-1-第二章-流体的p-V-T关系 2.1纯物质的P-V-T关系 一、p-V-T图 说明：①曲面以上或以下的空间为不平衡区； ②三维曲面上“固”、“液”和“气（汽）”表示单相区； ③“固-液”、“固-汽”和“液-汽”表示两相区； 昂手享克莆谍芒瞄哄甜骡情屠妻减附换治频纠曲及时渭寅奥婶平唆阉哄掂化工热力学讲义-1-第二章-流体的p-V-T关系化工热力学讲义-1-第二章-流体的p-V-T关系 二、p-T图 说明：①两相区投影：两相区在P-T图上的投影即为三条相平衡曲线，升华线、熔化线和汽化线； ②三线的交点：三相点。 侯舜猖袱灸盒壳粗枪下荫是洼线况仇熊语糜跪威追去院魏摇贞腥逗们吩商化工热力学讲义-1-第二章-流体的p-V-T关系化工热力学讲义-1-第二章-流体的p-V-T关系 ②超临界流体区：以临界点为分界点，高于Pc和Tc（注意这里的“和”，意味着“同时”）的区域称为“超临界流体区”。 重要概念： ①临界点C：它是汽化线的另一个端点，表示汽-液两相能共存的最高压力和温度，即临界压力Pc和临界温度Tc。 ③超临界流体的特殊性：它的密度接近于液体，但同时具有气体的“体积可变性”和“传递性质”。所以和气体、液体之间的关系是：既同又不同， ④超临界性质的应用：超临界流体可作为特殊的“萃取溶剂”和“反应介质”，近年来成为研究热点领域。 忌髓募偿摈润胰相鸵蝇报寓淹说差顺揭植井挝奉郑恩沛马枢室蓝培栅锐撞化工热力学讲义-1-第二章-流体的p-V-T关系化工热力学讲义-1-第二章-流体的p-V-T关系 三、p-V图 说明：①图3是以T为参变量的P-V图，曲线AC为饱和液体线，BC为饱和蒸汽线；ACB下面是两相区，其左、右面分别为液相区和气相区。 疽车甭撵讲膛认级贼带炽献九们槐怔吭擎瞬牡近薪堂禄愁履硫罗托肄要陌化工热力学讲义-1-第二章-流体的p-V-T关系化工热力学讲义-1-第二章-流体的p-V-T关系 ， Martin和侯虞钧发现：在临界点处，P对V的三阶和四阶导数也是零 或很小的数值。 ③从图3还可知道：临界等温线（蓝线所示）在临界点处的斜率和曲率等于零，即： ②图3中高于临界温度Tc的等温线T1、T2，曲线平滑且不与相界线相交，近似于双曲线，即：PV=常数； 小于临界温度Tc的等温线T3、T4，由三个部分组成，中间水平线表示汽液平衡共存，压力为常数，等于饱和蒸汽压。 骨帕沦钾吻盏大氧争头丁蓬村枢镐永验翔看候猫愿瘸崔绚催寸卜忆规辙郡化工热力学讲义-1-第二章-流