[少儿英语]第2章气体的热力性质.ppt

* * 2)已知摩尔分数 * * 已知组元气体常数分别为R1和R2的二元理想混合气体在温度T ，压力p 时的密度ρ，试确定该混合气体的质量分数gi。 解： * * 由A、B两种气体组成的混合气体，若质量分数gAgB, 是否一定有摩尔分数xA xB,为什么？试以H2和CO2混合物， 说明之。 解： 所以xi 的大小取决于 * * * * 四、理想气体混合物的比热容、热力学能、焓和熵 1.比热容 2.热力学能 3.焓 4.熵 1 kg * * 如某种混合气体由A,B两种气体组成,混合气体压力 p,分压力为 pA、pB 温度为 T ,则 分压力 * * 2–4 实际气体状态方程 理想气体 实际气体 压缩因子(compressibility factor) Z 1 =1 1 氢不同温度时压缩因子 与压力关系 * * 在标准状态下（p = 1标准大气压，273.15 K） —分子当量作用半径 —分子有效作用半径 所以，可在常温常压下忽略分子间作用力和体积。 * * 范德瓦尔方程 一、范德瓦尔方程 a,b—物性常数 内压力 气态物质较小 液态，如水20℃时,1.05×108Pa Vm —分子自由活动的空间 * * 范氏方程： 1）定性反映气体 p-v-T关系； 2）远离液态时， 即使压力较高，计 算值与实验值误差 较小。如N2常温下 100 MPa时无显著误 差。在接近液态时， 误差较大，如CO2常 温下5MPa时误差约 4%，100MPa时误差 35%； 3）巨大理论意义。 * * 范德瓦尔常数a，b求法： 1）利用p、v、T 实测数据拟合; 2）利用通过临界点 c 的等温线性质求取: 临界点p、v、T值满足范氏方程 * * 物 质 空气 一氧化碳 正丁烷 氟利昂12 甲烷 氮 乙烷 丙烷 二氧化硫 132.5 133 425.2 384.7 191.1 126.2 305.5 370 430.7 3.77 3.50 3.80 4.01 4.64 3.39 4.88 4.26 7.88 0.088 3 0.093 0 0.254 7 0.217 9 0.099 3 0.089 9 0.148 0 0.199 8 0.121 7 0.302 0.294 0.274 0.273 0.290 0.291 0.284 0.277 0.268 0.135 8 0.146 3 1.380 1.078 0.228 5 0.136 1 0.557 5 0.931 5 0.683 7 0.036 4 0.039 4 0.119 6 0.099 8 0.042 7 0.038 5 0.065 0 0.090 0 0.056 8 临界参数及a、b值 * * 二、R-K方程 a,b—物性常数 1）由p，v，T实验数据拟合； 2）由临界参数求取 临界温度/℃ 临界压力/MPa 临界比体积/（m3/kg） 水 374.14 22.09 0.003 155 二氧化碳 31.05 7.39 0.002 143 氧 -118.35 5.08 0.002 438 氢 -239.85 1.30 0.003 219 2 * * 三、多常数方程 1. B-W-R方程 B-W-R系数 其中B0、A0、C0、b、a、c、α、γ 为常数 * * 2. M-H方程 11个常数。 * * 维里型方程 特点： 1）用统计力学方法能导出维里系数； 2）维里系数有明确物理意义；如第二维里系数表示二个分子间相互作用； 3）有很大适用性，或取不同项数，可满足不同精度要求。 第二维里系数 第三维里系数 第四维里系数 * * 2-5 对比态定律与压缩因子图 一、对比态定律(principle of corresponding states) 代入范氏方程 可导得 范德瓦尔对比态方程 对比参数(reduced properties)： * * 讨论： 1）对比态方程中没有物性常数，所以是通用方程。 2）从对比态方程中可看出 相同的p，T 下，不同气体的v不同 相同的pr，Tr下，不同气体的vr 相同，即 各种气体在对应状态下有相同的比体积——对比态原理 f (pr,Tr,vr)=0 3）对大量流体研究表明，对应态原理大致是正确的，若采用 “理想对比体积”—Vm，能提高计算精度。 临界状态作理想气体计算的摩尔体