流體的熱物量性質(zhì)講稿第一章(編輯修改稿)
2025-02-09 01:33 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 數(shù)據(jù)擬合等宏觀方法求得維里系數(shù)。 第二維里系數(shù)工程計算稱為對比第二維里系數(shù)對于 非極性 或 微極性 流體 在壓力較低時，壓縮因子方程可只取第二維里。對于 極性流體 ，往往采用下式計算 一般來說，維里方程往往只用于表達氣相的 PvT關(guān)系 。 ＊＊ (說明偏心因子的意義） 式中 ω為偏心因子， ωp的定義式為Tb為標準沸點［ K]， M 分子量 。＊偏心因子Pitzer認為對于不規(guī)則形狀分子間的相互作用力，不僅考慮分子中心的相互作用，而且應該考慮分子各部分之間的相互作用，即不規(guī)則形狀的分子之間的相互作用力，是分子各部分相互作用力之總和。引入偏心因子 ω就是要考慮非中心部分相互作用的影響。所以 ω表示分子偏心性或非球形性。 經(jīng)過分析球形分子和非球形分子的蒸氣壓曲線特征，Pitzer定義偏心因子 ω為 偏心因子也是一物性常數(shù)，其值一般 在 0～ 二、二常數(shù)半徑驗方程 要推算并關(guān)聯(lián)高度密下流體的比體積性質(zhì)，就需要經(jīng)驗狀態(tài)方程。至今已提出幾百個狀態(tài)方程，有些方程包含與流體性質(zhì)有關(guān)的兩個常數(shù)，而有些則包含多達幾十個常數(shù)，這里只介紹幾種常用的通用狀態(tài)方程。b 表示分子不能自由活動的空間，是分子本身占有體積的常數(shù)。 vb 表示分子能自由活動的空間。RgT/(vb)分子活動空間減少，使實際氣體較理想氣體壓力的 增加。 a/v2分子間相互作用力（引力）使分子對器壁碰撞時，使實際氣體的壓力有所減小。此壓力也可稱為內(nèi)壓力，是反映分子相互引力強度的常數(shù)。范德瓦爾方程式（ 1873）VanDerWaals (1837~1923年 荷蘭 )●1873年提出了實際氣體狀態(tài)方程，并由此獲得 1901年諾貝爾物理學獎。a、 b 兩常數(shù)的確定。? 第一定方法，（用熱力學一致性，臨界點特性）解之得? 第二定方法，用實驗數(shù)據(jù)擬合求得 a,b值。① 由 113知，當 v 為常數(shù)時 ， p 與 T 為線性關(guān)系， 在 p－ T 圖上為直線，截距為－ a/v2，斜率為 Rg/(v – b)。 當 T 趨于無窮大時，右邊后三項為零，方程變?yōu)槔硐霘怏w方程。③ 范氏方程可表達為 v 的三次形方程當 T T c 時， v 有一個實根，兩個虛根 .當 T T c 時， v 有三個不等的實根（與實驗結(jié)果不一致）。② 方程可化為分析： ④ 臨界點在臨界點而大多數(shù)物質(zhì) Zc=～ 。結(jié)論范德瓦爾斯方程只有在壓力較低時才比較準確。但是它提出的物理模型，至今仍影響著實際氣體狀態(tài)方程的發(fā)展，許多后繼方程都是由此衍生出來的。 RK方程 1949年里 RedlichKwong提出，該方程得到了廣泛應用。 RK方程由范氏方程衍生出來，其原形為： 仍為 v 的三次型方程 方程中分子自由活動空間減小而引起的實際壓力增加項和范氏方程一樣，不同的是內(nèi)壓力項。并考慮到溫度對分子相互作力的影響作了新的假定。 a、 b 仍與物質(zhì)種類有關(guān)的常數(shù)。其值最好用的實驗數(shù)據(jù)擬合。當無實驗數(shù)據(jù)時，也可用臨界點特性求得：其中從 R－ K方程可得 Zc＝ 1／ 3，仍與實際值有一定差別。R－ K方程小結(jié) R－ K方程可用于非極性氣體或微極性氣體，甚至對于某些極性流氣體的 p， v， T 性質(zhì)也可得到滿意的結(jié)果。應用方便，只是需知道 Rg、 Pc、 Tc， 方程形式簡單。應用范圍： ρ可略大于臨界 ρc，當 T Tc時，即是壓力很高，也能得到較好的結(jié)果，用于推算氣相比體積，一般誤差不能超過 5% 。 RKS方程RKS方程是 RK方程 1972年 Soaver的 修正形式。具體形式為：Soaver認為，流體相平衡時用 RK方程計算誤差較大的原因是由于 RK方程未能準確反映溫度的影響。為此他用更為一般的關(guān)系式 a(T)代替了 RK方程中的 a/。經(jīng)過改進后， RKS方程大大提高了液相 v 的計算精度。 PR（ PongRobinson）方程1976年提出的 PR方程也是 RK方程的一種修正形式，方程形式為：PR方程與 RKS方程的不同之處是： PR方程考慮分子吸力項的關(guān)系式較 RKS方程復雜， PR方程為除改 a(T )變外，引力項分母邊引進了 v(vb)。 (方程得到的方法：一般是分析、經(jīng)驗、計算結(jié)比較，再修正）1
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