三理想气体性质.pptVIP

例3-7 合成氨压缩机进口原料气组分的容积百分数为H2 36.5%，CO 33%, CO2 7.7%，N2 21.6%, CH4 1.2%. 试求 （1） 该原料气的分子量和气体常数 （2）各组分的质量百分数 解： （1）混合气体的分子量 * * 第三章 理想气体的性质和热力过程 Properties of ideal gas and its thermodynamic process * * 1、理想气体（ ideal gas） 2、实际气体（ real gas） 3.1 理想气体状态方程式 当实际气体p→0 v→的极限状态时，气体为理想气体。 1. 分子之间没有作用力 2. 分子本身不占容积 现实中没有理想气体 * * 当实际气体 P很小, V 很大, T比较高时, 即处于远离液态的稀薄状态时, 可视为理想气体。 哪些气体可当作理想气体? T常温，p7MPa 的双原子分子 理想气体 O2, N2, Air, CO, H2 如汽车发动机和航空发动机以空气为主的燃气等； 三原子分子（H2O, CO2)一般不能当作理想气体， 特殊可以，如空调的湿空气，高温烟气的CO2 。 * * 理想气体的状态方程 四种形式 注意: R 与Rg 摩尔容积Vm 状态方程 统一单位 * * 摩尔容积Vm 阿伏伽德罗假说: 相同 P和 T 下各理想气体的摩尔容积Vm相同。 在标准状况下 理想气体的状态方程 * * R与Rg的区别 R——通用气体常数 (摩尔气体常数，与气体种类无关) Rg——气体常数 (随气体种类变化) M-----气体摩尔质量，kg/mol * * 计算时注意事项： 1、绝对压力 2、温度单位 K 3、统一单位 （最好均用国际单位） V：气体容积，m3； V：质量为mkg气体所占的容积。 P：气体绝对压力，Pa ； v：气体比容，m3/kg； T：热力学温度K ； Vm：摩尔容积，m3/kmol； R ：通用气体常数，J/mol·K； M：摩尔质量，kg/mol。 M空气=28.9×10-3 kg/mol 理想气体的状态方程 Rg：气体常数，J/kg·K； * * 状态方程的应用 1 求平衡态下的参数 2 两平衡状态间参数的计算 3 标准状态与任意状态或密度间的换算 * * 理想气体的状态方程 V=1m3的容器有N2，温度为20 ℃ ，压力表读数1000mmHg，pb=1atm，求N2质量。 例3-1： 解： 例3-2 压气机 储气箱 压气 压气机每分钟吸入气体： 储气箱初时： 求：？分钟后，储气箱内 储气箱中最终有气体质量m3 : 储气箱中原有气体质量m2 : 每分钟送入储气箱的质量为m1： 解题思路： (kg) (kg) (kg/min) * 例3-3 试按理想气体状态方程求空气在表列温度、压力条件下的比体积v，并与实测值比较。已知：空气气体常数Rg=287.06J/(kg·K) 解： * 相对误差= 本例说明： 低温高压时，应用理想气体假设有较大误差。 * * 在利用状态方程计算涉及体积流量和质量流量的问题时，只需将体积流量qv视为体积V，质量流量qm视为m，摩尔流量qn视为n即可，此时状态方程应为 理想气体的状态方程 * 例3-４ 某台压缩机输出的压缩空气，其表压力为pe=0.22MPa，温度t=156℃，这时压缩空气为每小时流出3200m3。设当地大气压pb=765mmHg，求压缩空气的质量流量qm(kg/h)，以及标准状态体积流量qv0(m3/h)。 * 解：压缩机出口处空气的温度 T=t+273=(156+273)K=429K， 绝对压力 该状态下体积流量qv =3200m3/h 将上述各值代入以流率形式表达的理想气体状态方程式: 得出摩尔流量qn(mol/h) * 空气的相对分子质量Mr=28.97，故摩尔质量M=28.97×10-3kg/mol， 空气的质量流量为 标准状态体积流量为 代入上式得qv0=22.414?10-3 m3 /mol×288.876?103mol/h =6474.98 m3/h。 * 煤气表上读得煤气消耗量是68.37m3，使用期间煤表的平均表压力是44mmH2O，平均温度为17℃，大气 平均压力为751.4mmHg，求： 1）消耗多少标准m3的煤气； 2）其他条件不变，煤气压力降低到30mmH2O，同样读数相当于多少标准m3煤气； 3）其它同1）但平均温度为30℃，又如何？ 解：1）由于压力较底