化工热力学（阳庆元）Chapter2-2.pdfVIP

北京化工大学本科生化工热力学课程 第二章流体的PVT关系 主讲：阳庆元 E-mail: qyyang@mail.buct.edu.cn 2013年9月6 日 本章内容 2 ．1．单组分流体的pVT 行为 2 ．2 ．均相流体pVT行为的模型化 2 ．3．单组分的汽液相平衡的模型：蒸汽压方程 2 ．4 ．Virial方程 2 ．5 ．立方型状态方程 2 ．6．状态方程的普遍化关联 2 ．7. 状态方程的选用 2 ．8. 饱和液体的体积关联式 2 ．9. 气体混合物的PVT关系 2.5 立方型状态方程 什么是立方型状态方程？ –真实流体状态方程可展开为V的三次方形式 方程特点： 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 可同时描述液相和汽相行为的最简单方程 2.5.1. van der Waals (vdw，范德华) 方程 方程形式：  a  p + V −b RT (2/5-1)  2 ( )  V  两参数方程 a/V2 — 压力修正项，a为引力参数  由于分子相互吸引力存在，分子撞击器壁的力减小，造成 压力减小。压力减小的数值与撞击器壁的分子成正比；  与吸引其分子数成正比，即与气体比容的平方成反比。 b — 体积校正项 分子本身占有体积，分子自由活动空间减小由V变成V–b Who is he? Johannes Diderik van der Waals The Nobel Prize in Physics 1910 for his work on the equation of state for gases and liquids Amsterdam University 1837 - 1923 2.5.1. van der Waals方程 vdW方程的特点：  1873年范德华在其著名的论文 “on the continuity of the gaseous and liquid state （关于气态和液态的连续性）” 中提出，是第一个有实用意义的状态方程。  是第一个能同时计算汽、液两相和临界点的方程  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决  定某特定的流体的a与b值后，即可在一定温度下求解P为V 的函数 P-V图 P 实验上无法获得由饱和液相到 饱和汽相平滑改变的曲线 状态方程在两相区做了部分不 C 符合实际情况的描述 T T c sat p T =T c