第三章 流体的热力学性质.ppt

§ 3.1.7 热容 1、理想气体的热容 工程上常用的定压热容的定义为 理想气体的热容只是温度的函数，通常表示成温度的幂函数，例如 常数A、B、C、D可以通过文献查取，或者通过实验测定。通过前两种途径获取数据有困难时，这些常数也可以根据分子结构，用基团贡献法推算。 2.真实气体的热容 真实气体的热容是温度、压力的函数。工程上常常借助理想气体的热容，通过下列关系计算同样温度下真实气体的热容 可以利用普遍化图表或者普遍化关系式求得。 3.液体的热容 由于压力对液体性质影响较小，通常仅考虑温度的作用，液体的热容 常数a、b、c、d可以通过文献查取，或者通过实验测定。 热力学性质图表一般用于纯物质，如氮气、氧气、氢气、甲烷、氨气甲醇等，也有个别确定的混合物，如空气。 1、纯物质常用表： 饱和水及水蒸气表（附录八-（一），（二）分别按T，P排列。） 过冷水和过热水蒸气表(附录九) * * * * * * * * * * * ①普遍化压缩因子法 查图3-3~3-10 只要知道Tr，Pr，?，就可求出HR 和SR 总结 7 ②普遍化维里系数法 * 总结 8 4)真实气体焓、熵的计算 5)真实气体的焓变和熵变 * 1、热力学性质表示法 方程式;(准确，计算复杂) 表（精确,但需内插）; 图 (直观，有助于理解，数据粗糙) 2、纯物质常用图、表 §3.3两相系统的热力学性质及热力学图表 总结 9 * 3、干度 4、用水蒸汽表计算时应注意 判断体系所处的状态：饱和水、饱和蒸气、过热水蒸气、过冷水 、湿蒸气(MlMMv)。 总结 10 * 如何判断？ 过热水蒸气： 同T下， PPs(T) 。 同P下， T Tb 过冷水： 同T下， P Ps(T) 同P下， T Tb 湿蒸气 MlMMv 0X1 过热蒸汽区 过冷水区 湿蒸气区 总结 11 * 5、温熵图——T-S 6、压焓图——lnP - H 总结 12 * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * §3.3 两相系统的热力学性质及热力学图表 热力学性质表示法 方程式（便于数学计算．准确．计算量大,如EOS, 前面的焓、熵计算）； 表（精确,但需内插） 图 (直观，数据粗糙) * §3.3.1两相系统的热力学性质 当单组元系统处于汽液两相平衡状态时，往往需要处理两相混合物的性质，它与各相的性质和各相的相对量有关。可以采用一种简单的方法把混合物的性质和每一项的性质及每一项的量关联起来。如： * x为气相的质量分数(品质干度）；M为单位质量的某一热力学性质；Ml为单位质量饱和液体的热力学性质；MV为单位质量饱和蒸汽的热力学性质。 0x 1 时为汽液混合物 * §3.3.2 热力学性质图、表 热力学性质可以通过p-V-T关系以及定压热容来进行计算，为了迅速、方便地同时获得多种热力学性质，于是人们将化工生产过程中的常用物质的热力学性质制成专用的热力学图表。它们除了用于在一张图上同时直接读取物质的p、V、T、H、S等热力学性质之外，还能够形象地表示热力学性质的规律和过程进行的路径等。如恒压加热（冷却）、恒温膨胀（压缩）等。 * 2、过热度与过冷度的定义 ①一定压力P下，蒸汽的过热度=(T汽- T饱)P ②一定压力P下，水的过冷度=(T饱-T水)P T饱——P下，饱和蒸汽温度。 例1：1atm下， T饱=1000C，水温为600C，则水的过冷度为400C。 例2：10atm下， T饱=1800C，水温为600C，则水的过冷度为1200C。 * 水蒸气表 国际上规定，以液体水的三相点为计算基准。水的三相点参数为： 规定三相点时液体水内能和熵值为零。 * （x1,y1） （x,y） （x2,y2） X Y 热力学性质表对确定点数据准确，但对非确定点需要内插计算，一般用直线内插。 * T(℃) 1.5MPa H(kJ·kg-1) 2.0MPa H(kJ·kg-1) 440 3342.5 3335.5 500 3473.1 3467.6 484 3438.3 例 求484 ℃,1.57MPa水蒸气的焓值和熵值 3432.4 * T(℃) 1.5MPa H(kJ·kg-1) 2.0MPa H(kJ·kg-1) 440 3342.5 3335.5 500 3473.1