实际气体的热力性质.ppt

《实际气体的热力性质.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、§6.1实际气体与理想气体的热力性质区别理想气体为永久气体，不存在气-液相变的问题理想气体有较为简单的状态方程和热力性质:·理想气体遵循状态方程Pv=RgT；·理想气体的热力学能、焓和比热容都仅为温度的函数·理想气体遵循迈耶公式cp–cv=Rg，且有·理想气体有下列熵变表达式：2021/7/302已得出的对理想气体和实际气体均适用的一些结论:·热力学第一定律·定容比热容和定压比热容的定义·焓的定义式·可逆定容过程·可逆定压过程·绝热过程；；；；；；；（无论可逆与否）2021/7/303§6.2汽

2、-液相变的若干概念①纯物质系统：化学成分均匀一致的物质系统②相：物质内部性质均匀一致的某种聚集体相与相之间存在着相界面，界面两边的物质的物理性质或化学性质各不相同纯物质的汽、液、固三相在一定条件下可以平衡共存，也可以在外界的作用下相互转化通常物质发生相变时体积要发生变化；伴有相变潜热。相变时的体积变化和相变潜热的大小与发生相变时的具体条件有关。对同一物质，压力一定，相变潜热一定就同一物质而言，不同集态将形成不同的相2021/7/304③汽化：指物质由液态转变为气态的过程汽化过程包括蒸发和沸腾两种

3、现象：蒸发——特指发生在液体表面上的汽化过程，可在任何温度下发生沸腾——在液体内部发生并产生大量气泡的汽化过程。沸腾过程只在沸点下才会发生物质的汽化潜热随压力增大而减少④凝结：指物质由气态转变为液态的过程，也称液化⑤汽化潜热：汽化过程中1kg液态物质（饱和液）完全汽化所需的热量一定压力对应一定的沸点2021/7/305沸腾时，系统中汽、液两相随时都是能够平衡共存的，即系统时刻处于饱和状态⑥饱和现象：系统中液化和汽化过程达到动态平衡，汽、液两相平衡共存，各自质量不变沸点即饱和温度汽化液化2021/

4、7/3061v'11'1"Pvv"1§6.3气-液相变过程CO2定温压缩——安德鲁实验说明了物质气-液相变过程的特点CO2气体在T1下定温压缩至对应的压力P1(1，v1)时开始液化T1P1继续定温压缩只是液体增多，不再升压，过程既定温又定压液化的整个过程中，除起始状态为气态，终了时为液态外，系统内一直处于气-液两相平衡状态——饱和状态，液相的质量份额从0逐渐增大到1，汽相则从1降到0最终CO2完全压缩成为液体（1）1——纯饱和蒸汽；1——纯饱和液体2021/7/3071v'11'1"P

5、vv"1T1P1继续对CO2液体进行定温压缩，结果压力急剧升高，不再保持与温度对应的关系，比体积减少极小——液体近似为不可压缩1L提高温度至T2（2），重复上述压缩过程T2需压缩到对应较高的压力P2较小的比体积v2(2)时气体才开始液化P2v"2液化完成时的比体积v2(2)则较大v'2液体的压缩与前述过程一样22"2'2021/7/3081v'11'1"Pvv"1T1P11LT2CO2气体若在304.19K下定温压缩，过程进行到Pc=7.382MPa，vc=0.00213675m3/kg

6、时将发生从气体到液体的连续过渡，不再出现定温-定压的过程段，过程曲线在该处(c)出现一拐点c超过304.19K后，再不可能把CO2气体压缩成液体。气体将一直保持为气态，其定温压缩线随温度升高愈来愈接近于等腰双曲线（表现出理想气体特性）TcPc2021/7/3091v'11'1"Pvv"1T1P11LT2c联结液化开始和结束的各点，成为上界限线和下界限线，交汇于点c上界限线下界限线T=Tc情况下，T>Tc情况下，点c称为临界点原则上认为：Tc气体一旦压缩到临界点c立即全部液化气体不可能压缩成液体2

7、021/7/30101v’11’1”Pvv”1T11Lc上界限线下界限线实际气体在P-v图上显现出来的P-v-T关系，可用“1点、2线、3区、5态”一语作普遍概括：5态：过热蒸汽、（干）饱和蒸汽、湿蒸汽、饱和液体、未饱和液体2线：饱和汽线（上界限线）、饱和液线（下界限线）1点：临界点c；3区：过热汽区（临界等温线上段与上界限线以右区域）、湿蒸汽区（上、下界限线之间的钟罩型区域）、未饱和液区（临界等温线上段与下界限线以左区域）Tc过热汽未饱和液湿蒸汽2021/7/3011·不存在温度超过Tc而能处

8、于稳定态的液体；临界参数是物质的重要特性：·临界状态下物质的汽、液两相没有区别(v=v)，相界面消失；·在超临界压力的情况下，原则上液体被加热到临界温度时立刻全部汽化液体的温度不可能超过临界温度Tc按饱和温度与饱和压力相对应，且随压力升高而增大的关系实际气体气-液相变时所经历的5种状态可定义如下：2021/7/3012过热蒸汽：一定压力下温度高于对应饱和温度的蒸汽；湿蒸汽：饱和汽与饱和液的机械混合物（平衡共存）饱和蒸汽：一定压力下温度等于对应饱和温度的蒸汽饱和液体：一定压力下温度等于对应饱和