工程热力学（48学时） 第六章.pdfVIP免费

第六章实际气体的性质及热力学一般关系前面章节所推导的热力学关系式都是针对理想气体而言的，实际情况下，如水蒸气、氨气等都不满足理想气体假设。本章我们要讨论的就是热力学的一般关系。1、实际气体状态方程；2、热力学能、焓、熵和比热容的一般关系式基本要求TRpvg但是对实际气体的实验结果却不是一条值为1的水平线，尤其是在高压下，误差更大。§6－1理想气体状态方程用于实际气体的偏差对于理想气体：1TRpvg理想气体状态方程用于实际气体的偏差：实际气体这种偏差通常用压缩因子Z表示：对于理想气体：Z恒等于1；对于实际气体，Z可大于1，也可小于1，Z值偏离1的大小，反映实际气体偏离理想气体的程度。Z值的大小不仅与气体种类有关，而且同种气体的Z值还随压力和温度而变化。iggvvpTRvTRpvZ/ZRTpVRTpVTRpvZmmg或压缩因子Z：其中vi为相同p、T下实际气体作为理想气体时的比体积§6－2范德瓦尔方程和R-K方程范德瓦尔考虑到两点：1.气体分子有一定的体积，所以分子可自由活动的空间为（Vm-b)2.气体分子间的引力作用，气体对容器壁面所施加的压力要比理想气体的小，用内压力修正压力项。一、范德瓦尔方程22))((mmmmVabVRTpRTbVVap或提出范德瓦尔方程：0)(23abaVVRTbppVmmm随着p、T不同，Vm的解有三种可能：将范德瓦尔方程按Vm的降幂排列：其中a、b为范德瓦尔常数，与气体种类有关。三个不等的实根三个相等的实根一个实根两个虚根2RTapvbv1、高温时T>>Tc项可忽略2avpvbRT一个实根，两个虚根pv图上T是双曲线CcTTpv2、低温时低温低压2avT双曲线低温高压2av很陡T2RTapvbvCcTTpvABMDNCcTTpvABMDN三个不等实根AM:亚稳定状态过冷蒸气()sTTpBN:亚稳定状态过热液体()sTTpNM:不存在pv3、临界点C一个交点T三个相等实根CcTTpvcT0CTpv220CTpv拐点CO2等温过程实验1869年英国物理学家Andrews用CO2做的等温过程实验。得出不同温度下p-v关系曲线CO2等温线温度较高（48.1°C以上）、压力较低时，CO2的等温线近似为双曲线，可视为理想气体温度较低时，CO2的等温线包括三部分，如CABD，双曲线部分CA为气态压缩，水平线AB为气液共存的等压缩，BD为液态压缩温度上升时水平线缩短，当温度达到31.1°C时水平线缩为一点C，称为临界点，C点为状态为临界状态，过C点的等温线为临界等温线。临界状态：a=27(RTcr)2/64Pcrb=RTcr/8PcrR=8PcrVm,cr...