化工熱力學(xué)chap3純流體的熱力學(xué)性質(zhì)-wenkub.com
2025-01-18 22:25 本頁面
【正文】 95 三 . 熱力學(xué)性質(zhì)圖的共性 ? ,僅適用于特定物質(zhì) . ? ,P,V,T,H,S都有 . 96 四 . 熱力學(xué)圖表與普遍化熱力學(xué)圖表的區(qū)別 : ? 主要區(qū)別表現(xiàn)在兩個方面 : ? 其一是制作原理不同 。 ?由于絕熱膨脹過程是不可逆的 ， 一部分機械功耗散為熱 ,并被流體本身吸收 ， 因此膨脹后流體的溫度 T2’T2， 熵 S2’S2 91 ③ 絕熱壓縮過程 ? 等熵壓縮與等熵膨脹類似 ， 同樣用等熵線來表示 ,但其方向相反 。 86 ⒍利用 T－ S圖表示過程 ? ⑴ 等壓加熱過程和冷卻過程 ? 恒 P下 T1 T2 等壓 S T 3 2 4 1 物系與外界所交換的能量 ???? 21SSp T d SHQ=面積 12341 87 ⑵節(jié)流膨脹過程 ? 節(jié)流膨脹是等焓過程 ， ? 節(jié)流過程可在等焓線上表示出來，狀態(tài) 1（ T1， P1）的高壓氣體節(jié)流至低壓時，沿等焓線進行，直至與等壓線相交。 ?對于單組份兩相共存區(qū)，自由度是 1，確定狀態(tài)只需確定一個參數(shù)，它是飽和曲線上的一點，若還要確定兩相共存物系中汽液相對量，還需要規(guī)定一個容量性質(zhì)的獨立參數(shù)。 ? 由于 V， H， S都是容量性質(zhì)，故兩相數(shù)值之和就為兩相混合物的相應(yīng)值。 ? 在同一 P， T下 ， 飽和蒸汽的熵不同于飽和液體的熵 ， 且 S汽 ＞Ｓ 液 ， 所以在 T－ S圖上飽和蒸汽線位于飽和液體線的右邊 ， 二線中間所謂的平面就是汽液平衡區(qū) 。 74 工程上常用的幾種類型圖 ? （一） TS圖 朱徐版教材 P85， 給出了氨的 TS圖，其他物質(zhì)的 TS圖也具有相同的圖形 ⒈作用：幫助解決熱功效率的計算和分析問題 ⒉圖形 75 C A B D T S 固 固+液 液 汽 +液 氣 76 ? 不同點： ? ① 三相點在 PT圖上是一個點 ， 在 TS圖上則是一條線 。在同一張圖上，已知 T,P就可以查出各種熱力學(xué)性質(zhì)參數(shù)。 68 ⒉真實氣體的 Cp ? ?PTfC P ,?????PidPP CCC（熱容差） ? ?rrP PTfC ,???有關(guān)等壓熱容的熱力學(xué)關(guān)系式，在熱力學(xué)有關(guān)參考書上具有較詳細(xì)討論。 已知：正常沸點時的汽化潛熱為30733 ， 飽和液體在正常沸點下的體積為 ， 第二維里系數(shù) 定壓摩爾熱容 求 : SHV ??? ,molJmolcm 3TC idp ?? Kmo lJ ?m olcmTB 3310178 ?????? ???SHV ??? ,58 分析： 具體過程 飽和液體苯 , 353K， V1 =飽和蒸汽 453K V2， H2， S2 飽和蒸汽 ， 353K 理想氣體 ， 353K 理想氣體 ， 453K 理想氣體 ， 453K VH? THV /?R1H? R1S?idpH?idPS?idTH?idTS?R2R2SHSHV ??? ,59 ? ?R2R1 )( HHHHHH idTidPV ?????????? ?RR 21 )( SSSSSS idTidPV ??????????21 VVV ???解： ⒈查苯的物性參數(shù)： Tc＝ Pc= ω = ⒉求 ΔV 由兩項維里方程 ?????????????? ???????32 1017811TRTPRTBPRTPVZ8 5 9 366??????????????? ???? ???m olcmPZ R TV 32 ?????m o lcmVVV 312 1 0 1 9 6 ??????60 ⒊計算每一過程的焓變和熵變 （ 1）飽和液體 飽和蒸汽 恒 T,P 汽化 K m o lKJH V 30733??KKm olKJTHS VV ?????? （ 2）飽和蒸汽 353K, 理想氣體 恒 T,P ∵ ???Cr TTT ???Cr PPP點 （ Tr,Pr ） 落在圖 29曲線 上方 ，用普維法計算 61 由式（ 361），（ 362）計算 ? ? ? ?? ? TR 00rC1????????????????????? ??????????????rrrrr TBdTBdTBdTdBPRTH ?? ? 0 9 2 3 1 2 6 2 2 0 01 ?????????? ???rrr dTBddTdBPRS ?∴ K m olKJH ?????KK m o lKJS ???? 7 6 7 9 2 3 62 （ 3） 理想氣體 353K, 理想氣體 453K, 恒 P,變 T ? ? ? ? ? ?K m o lKJT d TdTCHTTidPidP3534532 224 5 33 5 321???????????? ?KK m o lKJLndTTdTTCSTTidPidP?????????????????353453 533 532163 （ 4）理想氣體 453K, 理想氣體 453K, 恒 T,變 P ∵ )(TfH id ?∴ 0??idTHKKm olKJLnPPR L nS idT ???????? 1264 ⑸理想氣體 453K, 真實氣體 453K, 恒 T,P ??rT ??rP點落在圖 29中曲線上方，用普維法計算： ? ?? ? 3 9 6 8 6 1 6 1 2 8 2 0 7 T00rcR???????????????????? ??????????????rrrrr TBdTBdTBdTdBPRTH ?? ? 0R ?????????? ???rrr dTBddTdBPRS ?65 由此得： ? ? K m o lKJH 8 5 0R2 ?? ? KK m o lKJS ?? 0 6 8 ⒋求 SH ?? ,? ? K m olKJHHHHHH idTidPV 0 3 6 1)( RR 21 ???????????? ?R2R1 )( SSSSSS idTidPV ?????????? KK m o lKJ ?? 66 三．熱容的關(guān)系式 ? ⒈理想氣體的 Cp 由物化知：理想氣體 bTaC idP ??2cTbTaC idP ???32 dTcTbTaC idP ????239。 PP TZPRTPZRTV )()(??????? 將 值代入（ 336）與式（ 337），則得 PTV)(??（等溫）等溫）????????????PPPPRPdPZPdPPdPTZTRTH0P0R0)1()TZ(TRS()(39 ⒉ EOS法 ? 基本要點 ： 將方程中有關(guān)的熱力學(xué)性質(zhì)轉(zhuǎn)化成 TV VPTP ???????????????? 或等偏導(dǎo)數(shù)的形式，然后對 EOS求導(dǎo)，再把上述偏微分代入求解。 23 由此可知 :對真實氣體的熱力學(xué)性質(zhì) M= RM ?M+ 理想 剩余 ?H RH?SRS?V RV24 的計算式 ? 基準(zhǔn)態(tài)問題 *H *S⒉ 基準(zhǔn)態(tài)的選擇是任意的，常常出于方便，但通常多選擇物質(zhì)的某些特征狀態(tài)作為基準(zhǔn)。 ? 如果某一個熱力學(xué)函數(shù)可以用任
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