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)吧在線文庫(kù)
【正文】 ? ? ???????? ??? ? ? ? ? ?????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(chēng) 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。例由實(shí)驗(yàn)測(cè)定熱系數(shù)，并據(jù)此積分求得狀態(tài)方程。對(duì)于缺乏這類(lèi)圖表的氣體，可利用通用焓圖（ Generalized enthalpy chart） 和通用熵圖 (and generalized entropy chart)進(jìn)行計(jì)算。 45 四、飽和蒸汽壓方程 低壓下液相的比體積遠(yuǎn)小于氣體的比體積，常可忽略不計(jì)。 從平衡的熵判據(jù)出發(fā)，可導(dǎo)出不同條件的平衡判據(jù)。這就意味著處于平衡狀態(tài)的單元 系各部分之間無(wú)任何勢(shì)差存在。由于相變和化學(xué)反應(yīng)都是物質(zhì)質(zhì)量的轉(zhuǎn)移過(guò)程，相變是物質(zhì)從一個(gè)相轉(zhuǎn)變到另一個(gè)相，化學(xué)反應(yīng)是從反應(yīng)物轉(zhuǎn)移到生成物，所以相平衡條件和化學(xué)平衡條件都涉及促使質(zhì)量轉(zhuǎn)移的勢(shì) —―化學(xué)勢(shì) ” 。 spln sT/1sTspCTBApss ???ln在此基礎(chǔ)上 式中， A、 B、 C 均為常數(shù)，由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合得出。 二、吉布斯相律 1875年吉布斯在狀態(tài)公理的基礎(chǔ)上導(dǎo)出，稱(chēng)作吉布斯相律。 2） 利用 cp= f (T, p)數(shù)據(jù)，求 Tppc??????????積分，結(jié)合少量 p、 v， T數(shù)據(jù)可確定 f ( p,v,T)= 0 ,然后對(duì) T兩次 3） 利用式（ A）或式（ B），可確定已有數(shù)據(jù)精度。 27 四、麥克斯韋關(guān)系 據(jù) z = z (x, y)則 22d d dy xz z z zz x yx y x y y x??? ? ? ???? ? ?????? ? ? ? ? ??? ??d d du T s p v?? ,vsuuTpsv??? ? ? ?? ? ?? ? ? ???? ? ? ?svTpvs??? ? ? ???? ? ? ???? ? ? ?麥克斯韋關(guān)系 (Maxwell relations) 吉布斯方程 d d dh T s v p??d d df s T p v? ? ?d d dg s T v p? ? ?,p svTp ThhTvspffspTvggsvTp???????????????? ????? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ???? ? ? ???????? ? ????????? ??psvTp TTvpspsTvvsTp????????? ????????? ? ? ??? ? ? ???? ? ? ????????? ???????? ??28 助憶圖 vT Tpvs ?????????????????★ 麥?zhǔn)详P(guān)系是偏導(dǎo)數(shù)的等式，由 p、 v、 T、 s分別在分子、分母 及腳標(biāo)的位置且頻率相同； ★ 對(duì)等平行非對(duì)角和垂直向上加符號(hào)。 39。 2）利用通過(guò)臨界點(diǎn) cr 的等溫線性質(zhì)求取 : 臨界點(diǎn) p、 v、 T值滿足范氏方程 crcr 2m , c r m , c rRT apV b V???? ?c r c rcr2 3m ,c rm ,c r200TTRTp p av v VVb??? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ??22c r m , c rc r c rc r c r c r2 7 1 86 4 8 3pVR T R Ta b Rp p T? ? ?? ?c r c r22c32 2 4m , c rm , c r2 600TTRTp p av v VVb? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ??? ? ? ?7 物 質(zhì) 空氣 一氧化碳 正丁烷 氟利昂 12 甲烷 氮 乙烷 丙烷 二氧化硫 133 370 3 0 7 9 3 9 0 8 7 8 3 5 1 5 5 7 4 4 6 8 7 5 0 0 8 crT crp 3m ,cr 10V ?c r m , c rcrcrpVZRT???????a bK MPa 3m /mol 31m m ol??62m P a m o l???表 61 臨界參數(shù)及 a、 b值 8 二、 RK方程 ? ?0 . 5m m mR T apV b T V V b????a,b—物性常數(shù) 1）由 p， v， T實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合； 2）由臨界參數(shù)求取 2 2 . 5c r c rc r c r0 . 4 2 7 4 8 0
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