【正文】 9 0 91 ????????? JgxHxHH svsl? ? 113 1 5 8 3 0 7 6 1 6 9 0 3 ?????????? KJgxSxSS svsl14 1 1 5 2 9 4 ???????? JgTSUA10 5 1 5 2 0 7 ???????? JgTSHG例題 在 1m3剛性容器中，裝有 m3的飽和水及 m3的飽和蒸汽，壓力是。問至少需加多少熱量才能使其中的水完全汽化？此時容器壓力多大？ ?封閉體系，等容過程， W=0 ? 0 111??tUk P aP ??22??tUPsvtV1= 0 .95m3飽和汽sltV1= 3Vt 2= 1m3飽和汽12 ttUU ?12 ttt UUUQ ??? ??剛汽化完（終態(tài)是飽和蒸汽）時， Q最小 ,P2=P2s 1311 1 6 7 3。0 4 3 ??? gcmVV svsl111 5 0 6。 1 8 ??? JgUU svslgVVm svsvtsv 6111 ????gVVm slsltsl 7 9 1 6111 ????gmmm slsvt 8 4 8 3111 ???JUmUmU slslsvsvt 711111 101 4 9 1 7 9 1 5 0 6 7 ????????gmm tt 9 4 8 312 ??13222 8 4 8 31 0 0 0 0 0 0 ???? gcmmVVttsvPaP s 52 ??12 ?? JgU sv JUmU svtt 8222 102 4 1 5 6 8 4 8 3 ?????例題 將 1MPa， 75℃ 的 R22通過下列兩個途徑降壓到 。將過程定性地表示在 TS圖上；試查 lnPH圖確定終態(tài)的溫度；（ a）絕熱節(jié)流過程膨脹； (b)絕熱可逆膨脹。若該兩個過程在封閉體系中進行，試計算體系對外所作的功分別是多少？ ?初態(tài) T1,P1?H1,S1,V1 ?終態(tài) （ a)等 H過程 ?H2=H1， P2 ?T2， V2 ?TH=T2 (b)等 S過程 ?S2=S1， P2 ?T2， V2， H2 ?TS=T2 ?封閉體系，絕熱過程的功 TS圖上的等熵膨脹和等熵膨脹 TS TH 1 2 3 4 A B C T S lnP H P1=1MPa P2= T1=75 TH=? TS=? ? ?? ?121122 HHVPVPPVHUW????????? ???過程 降溫能力 （在0?J? 的區(qū)域）作功能力絕熱節(jié)流膨脹 較小 較小絕熱可逆膨脹 較大 較大結(jié)論 R22（ CHClF2） 的 lnPH圖 狀態(tài)方程計算純物質(zhì)的飽和性質(zhì) ?純物質(zhì)的飽和狀態(tài)（如汽液兩相平衡），自由度為 1，只要指定的一個強度性質(zhì)，體系的性質(zhì)就確定下來。通常指定 T(TTc)，或 P(PPc) ?蒸汽壓 Ps與溫度 T的關(guān)系是最重要的相平衡關(guān)系（ PT圖的汽化曲線） ?作為飽和性質(zhì) ,除 T， Ps外 ,還包括 Msv,Msl(M=V,U,H,S,G,A,CP,CV， f,? 等 )，及相變過程性質(zhì)變化 ?Mvap=MsvMsl （ PV， TS ,lnPH圖上分析） ?計算與能量有關(guān)的性質(zhì)時，常用飽和狀態(tài)的偏離性質(zhì)，如 [HHig],sv， [ SS0ig ],sv ?汽過程性質(zhì)變化與飽和性質(zhì)間的關(guān)系，如 RTVVZ slsvv ap ???sligsvigv a pRTHHRTHHRTH ???????? ?????????? ???RTHRSRSSRSSRS v a pv a psligPPsvigPPv a p ??? ????????? ?????????? ?? ?? 或00?飽和性質(zhì)計算，基本和強度性質(zhì)， T， P， Vsv,Vsl（共 4個） 獨立變量 T或 P （共 1個），需要 3個方程 ?方程 P=P(T,Vsv) P=P(T,Vsl) ?(T,Vsv)= ? (T,Vsl) 或 ln [?(T,Vsv) / ? (T,Vsl) ]=0 二合一成適用于汽液兩的方程 由于 ln? 也能從 狀態(tài)方程獲得。 計算飽和性質(zhì) 所需要的模型 僅是一個適用 兩相的狀態(tài)方程 化學(xué)工業(yè)出版社 純物質(zhì) PV圖上的等溫線與汽、液飽和性質(zhì) C 化學(xué)工業(yè)出版社 RTHHig? ? ?? ?bVbVdTdaTab R TZ1212ln211???????????????????其中，????????????????ccTTaamdTda00lnPPRSSig?? ? ? ? ?? ?bVbVdTdabRRTbVP1212ln21ln????????????Pfln? ? ? ?? ?bVbVb R TaRTbVPZ1212ln2ln1????????RCCigPP?? ?? ?? ?? ? ? ?? ?? ?? ? ? ?? ?11212ln2222222???????????????????????????????bVbbVVbVabVRTbVbbVVdTdabVRRTbVbVbdTadRT? ? ? ?bVbbVVabVRTPPR??????方程PR方程計算純物質(zhì)的飽和性質(zhì) 已知 T時稱 蒸汽壓計算 ； 已知 P時稱為 沸點計算 ?以蒸汽壓計算為例（過程見框圖） ?有關(guān)公式如下 ? ? ? ?? ? ? ?? ?? ?? ? ? ?? ? 012121212ln2lnln ???????????????bVbVbVbVb R TabVbVRTVVPslslsvsvslsvslsvslsv??? ? ?????? ???? TTcscPP 131710?? ? ? ?? ?? ?? ?? ? ? ?nTslsv nslsvnn PPP,1 lnln?????????PRTVP T1ln ?????????? ? ? ?PZZRTVVPslsvslsvTslsv ???????????? ??ln? ? ? ?? ?? ?? ?? ? ???????????? nslsvnslsvnn ZZPP??ln11TBAP s ??ln ???? rTSrP? 11 ??rTsrP和)(39。)(0)()()()()1( nnnn xFxFxxxF????的根的迭代式是方程初值 迭代式 Y e s輸入 T c , P c , ω輸入獨立變量 T ，計算 PR 方程常數(shù) a , b估計蒸汽壓的初值， Ps求 T ， Ps條件下 PR 方程的汽、液體積根 Vsv、 Vsl，并計算 Zsv、 Zsl和sv?ln 、sl?ln ? ?slsv??ln? ? ?10ln5??slsv??得到 Ps和 Vsv， Vsl，并計算平衡汽、液相的其它熱力學(xué)性質(zhì)迭代 Ps( 式 5 6 )圖 5 1 狀態(tài)方程計算純物質(zhì)的蒸汽、飽和熱力學(xué)性質(zhì)N o化學(xué)工業(yè)出版社 例題 用 PR狀態(tài)方程分別計算正丁烷和 CO2在 汽、液飽和熱力學(xué)性質(zhì)。用 《 熱力學(xué)性質(zhì)計算軟件 》 計算 ?獨立變量： T= ?查臨界溫度、臨界壓力、偏心因子 ?估計蒸汽壓初值（程序計算） ?迭代求解（程序計算） ?計算飽和性質(zhì) ?計算汽化過程性質(zhì) v a pv a pslsvslsvs SHVVPT ???? ,ln,ln,?化學(xué)工業(yè)出版社 KT ? ， 9275541?a MP a c m6 m o l2， 7 2 . 4 2 6 8 3?b cm3 m ol1第 ( n ) 次迭代 ( 1) ( 2) … ( n )/P MP a 077 082 … 083/svV c m3 m ol1 208 208 1 … 208 1 /slV c m3 m ol1 … svZ 0 0 … 0slZ 249 250 … 249? ? RTHHsvig/? 69 71 … 76? ? RTHHslig/? 9 4 … 6? ? RSSsvigPP/0?? 25 26 … 31? ? RSSsligPP/0?? 7 0 … 1sv?ln 45 45 … 45sl?ln 25 43 … 45? ?slsv??ln 20 02 … PR方程計算正丁烷在 力學(xué)性質(zhì) 化學(xué)工業(yè)出版社 ? ? ? ? 1mo l 2 3 4 4????????? ???? RTRTHHRTHHH sligsvigv a p?? ? ? ?RRSSRSSSsligPPsvigPPv a p?????????? ???? ?? 00?11 K m ol ???? THS v a pv a p或 討論 與例題 26的飽和性質(zhì)計算比較， 模型 輸入信息 給出信息 嚴格性 計算工作量 化學(xué)工業(yè)出版社 沸點計算 沸點初值 沸點迭代式 其它狀態(tài)方程 EOS+Cpig在物性計算中的重要性（單相區(qū)性質(zhì)、兩相區(qū)性質(zhì)） 對于混合物兩相區(qū)性質(zhì)的考慮在單相均區(qū)，定組成混合物的性質(zhì)計算只要虛擬參數(shù)，性質(zhì)計算同于純物質(zhì)對于兩相區(qū)存區(qū)，能將純物質(zhì)飽和性質(zhì)計算方法推廣到混合物嗎？ 不能！ 對于平衡條件不再是 Gsv=Gsl； fsv=fsl； ? sv= ? sl（而是用偏摩吉氏函數(shù)） xi 不等于 yi, ?Mvap=MsvMsl 沒有意義 ? ?? ?????17lg31 ccPPTT ? ? ? ? ? ?? ??????????????????????????????????nv a pnslsvnnRTHTT???ln