2.1 纯物质的P-V-T相图.ppt

引言 ●学习流体的P-V-T关系和状态方程的目的 流体的P，V，T可由实验测量得到，利用P-V-T数据，借助状态方程和热力学基本关系式，求算 H，U，S，G等热力学性质。 引言 ● 流体P-V-T是重要的热力学数据，广泛应用于工程中，并有广泛的积累； ● P、V、T数据容易实验测量；是认识P-V-T关系的基础；是建立EOS的基础； ● EOS是P-V-T关系的解析形式，由此可以推算实验数据之外信息； ● EOS是反映体系特征的模型，对推算其它物性有重要的意义； ● EOS+CPig——理论上可计算所有的热力学性质。 2.1 纯物质的P-V-T相图 ●纯物质的P-V-T立体相图 相：物理和化学性质相同的系统 ●纯物质的P-T图 三相点t (tri-phase) 、临界点C(critical)、平衡曲线、 vapor and gas 的区别：TC 、液体→气体（汽体）无相变化 ●纯物质的P-V图 二相区、临界点性质 ●纯物质的T-V图 P-V-T相图特征、相关概念 ●单相区（V，G，L，S） ●两相共存区（V/L，L/S，G/S） ●饱和线 ●过热蒸汽 ●过冷液体 ●三相线（V/L/S） ●临界点 ●超临界流体（TTc和PPc） 2.1.2 纯物质的P-T图 P-T图的特征、相关概念 ●单相区 ●两相平衡线（饱和曲线） 汽化曲线---t到c 熔化曲线--- 升华曲线---趋向0K ●三相点(Tt,Pt)---纯物质和混合物 ●临界点(Tc,Pc,Vc) ---可以无相变化 ●等容线 临界等容线V=Vc、VVc、VVc 2.1.3 纯物质的P-V图 图2-4 纯物质的P-V图 P-V图的特征、相关概念 单相区---气相平缓，液相陡峭 两相区 饱和线，饱和蒸汽压 ps 泡点、露点，泡点线（饱和液相线）、露点线（饱和汽相线） 等温线（T=Tc、TTc、TTc） 临界等温线的数学特征 2.1.4 纯物质的T-V图 例题2-1：在一个刚性的容器中，装入了1mol的某一纯物质，容器的体积正好等于该物质的摩尔临界体积Vc。如果使其加热，并沿着例图2-1的P-T图中的1C2的途径变化（C是临界点）。请将该变化过程表示在P-V图上，并描述在加热过程中各点的状态和现象。 * * * * 2 流体的Ｐ-Ｖ-Ｔ关系和状态方程 Chapter 2 P-V-T Relations and Equation of State(EOS) 本章要点 、纯物质的P-V-T相图 、立方型状态方程 3、多常数状态方程 4、对比态原理及其应用 5、混合物的P-V-T关系 6、液体的P-V-T关系 7、状态方程体积根的求解 2.1.1 纯物质的P-V-T三维立体曲面图 图2-1 纯物质的P-V-T相图 凝固时收缩 凝固时膨胀 固 固 液 液 液-汽 汽 气 临界点 三相线 固- 汽 气 临界点 液-汽 液 固 固- 汽 三相线 汽 图2-2 P-V-T相图的投影图 图 2-3 纯物质的P-T图 PC VC 饱和液相线 饱和汽相线 液/汽 液 汽 气 关于过热蒸汽、过冷液体 带有活塞的汽缸保持恒压 液体水 以在常压下加热水的体积随温度变化为例： T v 1 2 5 3 4 液体和蒸汽 液体 气体 临界点 饱和液相线（泡点线） 饱和汽相线（露点线）