流體的熱物量性質(zhì)講稿第一章-文庫吧
2025-01-12 01:33 本頁面
【正文】 60。H2,He,D2等，這些流體在低溫時(shí)，分子可能占據(jù)的能級(jí)數(shù)很小，因此能量變化是離散型，而不是連續(xù)型，即低溫時(shí)平均能模必須量子化，因此有顯著的量子效應(yīng)。? 非極性流體和微極性流體稱為標(biāo)準(zhǔn)流體。第二節(jié) 實(shí)際流體與理想氣體的宏觀特性一、 Z ＝ f (p, T）關(guān)系圖顯示的實(shí)際氣體與理想氣體的偏差 當(dāng) Z1時(shí)， 分子間相斥力及分子體積使實(shí)際氣體的比體積大于理想比體積。當(dāng) Z1時(shí)， 分子間相互引力使實(shí)際氣體的比體積小于理想比體積從圖可得出 p→0 時(shí) T=Tc T= T Tc波義爾溫度 TB≈Tc當(dāng) T TB時(shí)，回轉(zhuǎn)溫度T =5Tc二、實(shí)際流體狀態(tài)方程的一般熱力特性（熱力學(xué)一致性）壓力趨于零時(shí)應(yīng)于理想氣體一致，即臨界等溫線在 p – v 圖上是駐點(diǎn)及拐點(diǎn)。即在 p – T 圖上理想氣體等容線是直線，而實(shí)際流體則有所不同。對(duì)于實(shí)際氣體波義爾溫度及回轉(zhuǎn)溫度氣液平衡μv＝ μl μ: 為化學(xué)勢(shì) 。 蒸氣壓曲線蒸氣壓方程 ps=f (T)在臨界點(diǎn)有還有其它的一致性要求，這里不再敘述。若條件態(tài)太多，狀態(tài)方程則不能全部滿足，在實(shí)際應(yīng)用中，只要滿足主要條件即可第三節(jié) 實(shí)際流體的狀態(tài)方程 表示實(shí)際氣體 PvT關(guān)系的解析型狀態(tài)方程很多，無論是專用方程還是通用方程，都可以從物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)和宏觀特性兩方面來分析建立狀態(tài)方程。一般來說，物質(zhì)的不同聚態(tài)（液相、氣相）用不同的方程來描述 。1901年卡莫凌 — 昂尼斯（ Kamerlinghonnes）將其可展開為級(jí)數(shù)一、維里方程 方程形式壓縮因子表示的狀態(tài)方程或上兩式都可稱為維里方程，系數(shù) B、 B’、 C、 C’、 D、 D’分別稱為第二、三、四維里系數(shù)。將 16式寫 為代入（ 17）式可得 維里系數(shù)的確定將 16式變形得用式 1－ 7也可把維里系數(shù)寫成當(dāng)時(shí) p 趨于無窮小時(shí)，（有極低密度下的實(shí)際數(shù)據(jù)時(shí)）B′正是 p→0 時(shí) ,Z— p圖上等溫線的斜率。（回到 Z— p圖）B =B(T)是溫度的函數(shù)，一般寫成 當(dāng) p pc時(shí)，用截?cái)嘀恋谌S里系數(shù)方程，此時(shí)壓力可以延伸到 p =pc ，仍有一定的準(zhǔn)確 ,即用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定維里系數(shù)。方法是在等溫下作（ Z－ 1） v～1／ v曲線圖，曲線與縱坐標(biāo)的交點(diǎn)值就是第二維里系數(shù)。［ (Z－ 1)v－ B］ v～ 1／ v在 p ，可應(yīng)用截?cái)嘀恋诙S里系數(shù)的維里方程已足夠準(zhǔn)確，即，（由方程式 17得到）用相同的方法可得到第三維里系數(shù) (用圖解說 )。維里系數(shù)的微觀解釋 NA阿伏加德羅常數(shù)， K為玻爾茲曼常數(shù)， φ(r) 是兩分子之間相互作用的勢(shì)能函數(shù)， r為兩分子間的距離。（與第二維里系數(shù)的方程對(duì)應(yīng)）① 在非常小的密度下，分子（理想氣體）間相互作用可忽略， 即分子可當(dāng)作相互獨(dú)立的。② 在密度稍高， “二分子 ”相互作用顯著，即在同一時(shí)刻，兩分子間作用是 主要的 。（第二維里系數(shù)。）③ 在更高密度下三分子作用 顯著 。（第三維里系數(shù)等等 )。維里系數(shù)的理論求解根據(jù)統(tǒng)計(jì)力學(xué)，考慮到分子兩兩相互作用，第二維里系數(shù)可表示為 選最簡(jiǎn)單的勢(shì)能函數(shù) 剛體球模型 (硬球模型 )這里 σ是分子的直徑 ,第二維里系數(shù) B(T)可表示為(注意 B不含溫度，與前面分析不同，這說明作了簡(jiǎn)化 ) 第二維里方程可表示為同樣的方法可得第三、四、五維里系數(shù) B， C， D， E 與溫度無關(guān)，顯然這用它們來描述實(shí)際流體是不夠準(zhǔn)確的，原因在于剛體球模型太簡(jiǎn)單，不能反映分子間的作用勢(shì)能。 用統(tǒng)計(jì)力學(xué)方法計(jì)算維里系數(shù)雖然有嚴(yán)格的理論基礎(chǔ)，但除剛體球模型外，要計(jì)算 D以上的維里系數(shù)是困難的，一般只有算到第三維里系數(shù)，因此，工程上利用
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1