工程熱力學(xué)---第6章 實(shí)際氣體性質(zhì)及熱力學(xué)一般關(guān)系式-文庫(kù)吧
2025-02-06 10:39 本頁(yè)面
【正文】 3）有很大適用性，或取不同項(xiàng)數(shù)，可滿足不同精度要求 。 23g1 39。 39。 39。pvZ B p C p D pRT? ? ? ? ? ?第二維里系數(shù) 第三維里系數(shù) 第四維里系數(shù) 12 6–4 對(duì)應(yīng)態(tài)原理與通用壓縮因子圖 一、對(duì)應(yīng)態(tài)原理 (principle of corresponding states) mr r m , rc r c r m , c rVpTp T Vp T V? ? ?代入范氏方程 ? ?m2map V b R TV??? ? ?????可導(dǎo)得 ? ?r m , r r2m , r3 3 1 8p V TV??? ? ?????范德瓦爾對(duì)比態(tài)方程 對(duì)比參數(shù) (reduced properties)： r r m r22c r m , c rc r c rc r c r c r2 7 86 4 8 3p T VpVR T R Ta b Rp p T? ? ?13 討論： 1） 對(duì)比態(tài)方程中 沒(méi)有物性常數(shù) ，所以是 通用方程 。 2） 從對(duì)比態(tài)方程中可看出 相同的 p， T 下，不同氣體的 v不同 相同的 pr， Tr下，不同氣體的 vr 相同，即 各種氣體在對(duì)應(yīng)狀態(tài)下有相同的比體積 ——對(duì)應(yīng)態(tài)原理 f (pr,Tr,vr)=0 3） 對(duì)大量流體研究表明，對(duì)應(yīng)態(tài)原理大致是正確的，若采用 “理想對(duì)比體積” —Vm39。， 能提高計(jì)算精度。 39。 mmm ,i,c rVVV?m,i,crV臨界狀態(tài)作理想氣體計(jì)算的摩爾體積。 14 二、通用壓縮因子和通用壓縮因子圖 mp V Z R T?2. 通用壓縮因子圖 mc r c r m , c r c r//p V R TZZ p V R T?若取 Zcr為常數(shù)，則 ? ?2 r r,Z f p T?1. 壓縮因子圖 r m ,rrpVT?? ?1 r r m , r c r, , ,Z f p T V Z? ? ?1 39。 r r c r,f p T Z?對(duì)應(yīng)態(tài)原理 15 16 17 18 19 21 6–5 麥克斯韋關(guān)系和熱系數(shù) 理想氣體 實(shí)際氣體 gdddddddVpVu c Th c TTvs c RTv????d?d?d?uhs??? 氣體的 u、 h、 s等參數(shù)無(wú)法直接測(cè)量，實(shí)際氣體的 U、 h、 s也不能利用理想氣體的簡(jiǎn)單關(guān)系，通常需依 據(jù)熱力學(xué)第一、第二定律建立這些參數(shù)與可測(cè)參數(shù)的 微分關(guān)系求解 。 22 一、全微分 (total differential)條件和循環(huán)關(guān)系 1. 全微分判據(jù) 設(shè) ? ?yxZZ ,?則 22d d d ,y xyxZZZ M x N y M NxyM Z Z Ny x y y x x??????? ? ? ? ???????? ????? ? ? ???????? ??? ? ? ? ? ?????其中2. 循環(huán)關(guān)系 若 dz = 0，則 d d 0 1y y xxzz z x z yxyx y y x Z? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ?23 3. 鏈?zhǔn)疥P(guān)系 若 x、 y、 z、 w中有 兩個(gè)獨(dú)立變量，則 1??????????????????????????? xzzyyx 1. 亥姆霍茲函數(shù) F（比亥姆霍茲函數(shù) f） —又稱 自由能 a）定義： F = U – TS； f = u – Ts b）因 U， T， S均為狀態(tài)參數(shù)，所以 F也是狀態(tài)參數(shù) c）單位 J （ kJ） d）物理意義 δ d δ d d d d d dd d d d d dq u w T s u p v u T s p vf u T s s T s T p v? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?二、亥姆霍茲函數(shù) (Helmholtz function)和 吉布斯函數(shù) (Glibbsian function) 24 定溫過(guò)程 21 df p v? ? ? ?可逆定溫過(guò)程中自由能的減少量是過(guò)程膨脹功。 2. 吉布斯函數(shù) G（比吉布斯函數(shù) g） —又稱自由焓 a）定義： G = H – TS g = h – Ts b）因 H， T， S均為狀態(tài)參數(shù)，所以 G 也是狀態(tài)參數(shù) c）單位 J （ kJ） d）物理意義 δ d δ d d dd d d d d dtq h w h T s v pg h T s s T s T v p? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?定溫過(guò)程： 21 dg v p? ? ? ??可逆定溫過(guò)程中自由焓的減少量是過(guò)程的技術(shù)功。 25 三、特性函數(shù) 某些狀態(tài)參數(shù)若表示成 特定的兩個(gè)獨(dú)立參數(shù) 的函數(shù)時(shí)，只需 一個(gè) 狀態(tài)參數(shù)就可以確定系統(tǒng)的其他參數(shù)，這樣的函數(shù)稱為“ 特性函數(shù) ”。如 u = u (s,v)； h = h (s, p)； f = f (T,v) 及 g = g (p,T) ? ?, d d dvsuuu u s v u s vsv??? ? ? ?? ? ?? ? ? ???? ? ? ?d d du T s p v??vuTs???? ????? supv????? ?????26 根據(jù) vsvssusvuvugTshgsusufTsufvuvuhpvuh?????????????????????????????????????
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