化工熱力學(xué)第二章

1、第二章第二章流體的流體的p-V-T關(guān)系關(guān)系1 1、純物質(zhì)的、純物質(zhì)的p-V-T關(guān)系關(guān)系2 2、氣體的狀態(tài)方程、氣體的狀態(tài)方程3 3、對比狀態(tài)原理及其應(yīng)用、對比狀態(tài)原理及其應(yīng)用4 4、真實(shí)氣體混合物的、真實(shí)氣體混合物的p-V-T關(guān)系關(guān)系5 5、液體的、液體的p-V-T關(guān)系關(guān)系第二章第二章流體的流體的p-V-T關(guān)系關(guān)系本章要求：本章要求：1.了解純物質(zhì)的了解純物質(zhì)的P-T圖和圖和P-V圖圖2.正確、熟練地應(yīng)用正確、熟練地應(yīng)用R-K方程、兩項(xiàng)維力方程方程、兩項(xiàng)維力方程計(jì)算單組分氣體的計(jì)算單組分氣體的P-V-T關(guān)系關(guān)系3.正確、熟練地應(yīng)用三參數(shù)普遍化方法計(jì)算單正確、熟練地應(yīng)用三參數(shù)普遍化方法計(jì)算單組分

2、氣體的組分氣體的P-V-T關(guān)系關(guān)系4.了解計(jì)算真實(shí)氣體混合物了解計(jì)算真實(shí)氣體混合物P-V-T關(guān)系的方法，關(guān)系的方法，并會(huì)進(jìn)行計(jì)算并會(huì)進(jìn)行計(jì)算。第二章第二章流體的流體的p-V-T關(guān)系關(guān)系n本章可解決的實(shí)際問題：本章可解決的實(shí)際問題：1.流體流體的的P-V-T關(guān)系可直接用于設(shè)計(jì)如：關(guān)系可直接用于設(shè)計(jì)如： 1）一定）一定T、P下，下，？Vm? 2) 管道直徑的選?。毫髁抗艿乐睆降倪x?。毫髁?3）儲(chǔ)罐的承受壓力：）儲(chǔ)罐的承受壓力：P2.利用可測的熱力學(xué)性質(zhì)（利用可測的熱力學(xué)性質(zhì)（T，P，V，Cp）計(jì)算）計(jì)算不可測的熱力學(xué)性質(zhì)（不可測的熱力學(xué)性質(zhì)（H，S，G，f，）（）（將在第三、四章介紹將在第三、四章

3、介紹）第二章第二章流體的流體的p-V-T關(guān)系關(guān)系純物質(zhì)的純物質(zhì)的p-V-T關(guān)系關(guān)系圖圖2-1 物質(zhì)的物質(zhì)的p-V-T相圖相圖第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系純物質(zhì)的純物質(zhì)的p-V-T關(guān)系關(guān)系圖圖2-2 純物質(zhì)的純物質(zhì)的p-T圖圖第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系純物質(zhì)的純物質(zhì)的p-V-T關(guān)系關(guān)系nc c點(diǎn)：臨界點(diǎn)點(diǎn)：臨界點(diǎn)( (Critical Point)Critical Point)，該點(diǎn)表，該點(diǎn)表示純物質(zhì)汽示純物質(zhì)汽- -液兩相可以共存的最高溫度液兩相可以共存的最高溫度TcTc和最高壓力和最高壓力PcPc。在圖中高于。在圖中高于TcTc和和PcP

4、c，由虛線隔開的區(qū)域成為密流區(qū)，密流區(qū)由虛線隔開的區(qū)域成為密流區(qū)，密流區(qū)的流體稱超臨界流體或簡稱流體，在這的流體稱超臨界流體或簡稱流體，在這個(gè)區(qū)域流體的屬性不同與氣體也不同于個(gè)區(qū)域流體的屬性不同與氣體也不同于液體，它具有特殊的屬性。液體，它具有特殊的屬性。第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系純物質(zhì)的純物質(zhì)的p-V-T關(guān)系關(guān)系圖圖2-3 純物質(zhì)的純物質(zhì)的p-V圖圖第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系純物質(zhì)的純物質(zhì)的p-V-T關(guān)系關(guān)系第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系純物質(zhì)的純物質(zhì)的p-V-T關(guān)系關(guān)系 對于純物質(zhì)而言，在單相區(qū)里，對于純物質(zhì)而

5、言，在單相區(qū)里，P-V-T三者之間存在著一定的函數(shù)關(guān)三者之間存在著一定的函數(shù)關(guān)系，用數(shù)學(xué)式表示為：系，用數(shù)學(xué)式表示為：(隱函數(shù)關(guān)系）隱函數(shù)關(guān)系） f( (T,V,P) )= = 0第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系純物質(zhì)的純物質(zhì)的p-V-T關(guān)系關(guān)系n顯函數(shù)關(guān)系顯函數(shù)關(guān)系：第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系純物質(zhì)的純物質(zhì)的p-V-T關(guān)系關(guān)系第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系純物質(zhì)純物質(zhì)的的p-V-T關(guān)系關(guān)系第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系純物質(zhì)的純物質(zhì)的p-V-T關(guān)系關(guān)系第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-

6、T關(guān)系關(guān)系純物質(zhì)的純物質(zhì)的p-V-T關(guān)系關(guān)系第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T 純物質(zhì)的純物質(zhì)的p-V-T關(guān)系關(guān)系第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系氣體的狀態(tài)方程氣體的狀態(tài)方程 狀態(tài)方程是流體狀態(tài)方程是流體p-V-T的解析表達(dá)式。的解析表達(dá)式。既有將既有將p作為函數(shù)（作為函數(shù)（T，V作自變量）的形式作自變量）的形式如，如，p=p（T，V），也有以，也有以V為函數(shù)（為函數(shù)（T，p作作自變量）的形式，如自變量）的形式，如V=V（T，p）。這兩種。這兩種形式所適用的范圍有所不同。目前以前者為形式所適用的范圍有所不同。目前以前者為普遍，也是介紹和應(yīng)用的重點(diǎn)。普遍，也是介

7、紹和應(yīng)用的重點(diǎn)。 第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系氣體的狀態(tài)方程氣體的狀態(tài)方程 應(yīng)當(dāng)注意，以應(yīng)當(dāng)注意，以T，V為自變量的狀態(tài)方為自變量的狀態(tài)方程，雖然能方便地用以程，雖然能方便地用以T，V為獨(dú)立變量的為獨(dú)立變量的系統(tǒng)的性質(zhì)計(jì)算，但也可以用于以系統(tǒng)的性質(zhì)計(jì)算，但也可以用于以T，p為為獨(dú)立變量的系統(tǒng)的性質(zhì)計(jì)算，只是計(jì)算時(shí)獨(dú)立變量的系統(tǒng)的性質(zhì)計(jì)算，只是計(jì)算時(shí)需要先計(jì)算需要先計(jì)算V（類似于數(shù)學(xué)上的求反函數(shù)）。（類似于數(shù)學(xué)上的求反函數(shù)）。對于對于T，p為自變量的情況也是相似的。為自變量的情況也是相似的。第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系氣體的狀態(tài)方程氣體的狀態(tài)方

8、程 從研究方法上看，狀態(tài)方程可從研究方法上看，狀態(tài)方程可以分為理論型、經(jīng)驗(yàn)型和半理論型；以分為理論型、經(jīng)驗(yàn)型和半理論型；從形式上看，又可以分為立方型從形式上看，又可以分為立方型（可化為（可化為V的三次多項(xiàng)式）和高次型。的三次多項(xiàng)式）和高次型。第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系氣體的狀態(tài)方程氣體的狀態(tài)方程狀態(tài)方程的應(yīng)用：狀態(tài)方程的應(yīng)用：（1）精確計(jì)算廣泛范圍內(nèi)的）精確計(jì)算廣泛范圍內(nèi)的p-V-T數(shù)據(jù)，減少數(shù)據(jù)，減少 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)工作量；實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)工作量；（2）用狀態(tài)方程計(jì)算不能實(shí)驗(yàn)測定的其他熱力）用狀態(tài)方程計(jì)算不能實(shí)驗(yàn)測定的其他熱力 學(xué)性質(zhì)；學(xué)性質(zhì)；（3）狀態(tài)方程用進(jìn)行相平衡計(jì)算，如

9、飽和蒸汽）狀態(tài)方程用進(jìn)行相平衡計(jì)算，如飽和蒸汽 壓、氣液平衡、液液平衡等。壓、氣液平衡、液液平衡等。第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系氣體的狀態(tài)方程氣體的狀態(tài)方程1 理想氣體狀態(tài)方程理想氣體狀態(tài)方程2 維里方程維里方程3 立方型狀態(tài)方程立方型狀態(tài)方程(兩常數(shù)兩常數(shù)) 4 多常數(shù)狀態(tài)方程（精密型）多常數(shù)狀態(tài)方程（精密型）第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系氣體的狀態(tài)方程氣體的狀態(tài)方程1、理想氣體狀態(tài)方程、理想氣體狀態(tài)方程 PV=nRT（1）理想氣體的兩個(gè)假設(shè) A.氣體分子間無作用力氣體分子間無作用力 B.氣體分子本身不占有體積氣體分子本身不占有體積第二章第二

10、章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系氣體的狀態(tài)方程氣體的狀態(tài)方程（2）掌握理想氣體氣體狀態(tài)方程需明確的三個(gè)問題 A.理想氣體本身是假設(shè)的，實(shí)際上是不存在的。但它是一切真實(shí)氣體當(dāng)P0時(shí)可以接近的極限，因而該方程可以用來判斷真實(shí)氣體狀態(tài)方程的正確程度，即：真實(shí)氣體狀態(tài)方程在P0時(shí)，應(yīng)變?yōu)镻V=nRT第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系氣體的狀態(tài)方程氣體的狀態(tài)方程（2）掌握理想氣體氣體狀態(tài)方程需明確的三個(gè)問題 B.低壓下的氣體低壓下的氣體（特別是難液化的（特別是難液化的N2，H2，CO，CH4，），），在工程設(shè)計(jì)中在工程設(shè)計(jì)中，在幾，在幾十個(gè)大氣壓（幾個(gè)十個(gè)大氣壓（幾個(gè)MP

11、a）下，仍）下，仍可按理想氣體可按理想氣體狀態(tài)方程計(jì)算狀態(tài)方程計(jì)算P、V、T：而對：而對較易液化的氣體較易液化的氣體，如如NH3，CO2，C2H4（乙炔）等，在較低壓（乙炔）等，在較低壓力下，也力下，也不能用理想氣體狀態(tài)方程計(jì)算不能用理想氣體狀態(tài)方程計(jì)算。第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系氣體的狀態(tài)方程氣體的狀態(tài)方程（2）掌握理想氣體氣體狀態(tài)方程需明確的三個(gè)問題 C. 應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程時(shí)要注意應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程時(shí)要注意R的單的單位（第位（第6頁，表頁，表2-1）常用的是（）常用的是（SI制）制） 當(dāng)當(dāng)T（K），），P（Pa），），V（m3/mol）時(shí)，）時(shí)， R=8.

12、314 J/mol K 當(dāng)當(dāng)T（K），），P（Pa），），V（m3/kmol）時(shí)，）時(shí)， R=8.314103J/kmolK第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系氣體的狀態(tài)方程氣體的狀態(tài)方程2、維里方程、維里方程 1901年，荷蘭年，荷蘭Leiden大學(xué)，大學(xué)，Onness他提他提出了用壓力和體積的冪級(jí)數(shù)形式來表示出了用壓力和體積的冪級(jí)數(shù)形式來表示PV： PV= a(1+B= a(1+BP P +c+cP P 2 2+d+dP P 3 3+ +) )1(32 VDVCVBAPV第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系氣體的狀態(tài)方程氣體的狀態(tài)方程第二章第二章 流體的

13、流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系氣體的狀態(tài)方程氣體的狀態(tài)方程第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系氣體的狀態(tài)方程氣體的狀態(tài)方程第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系氣體的狀態(tài)方程氣體的狀態(tài)方程第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系氣體的狀態(tài)方程氣體的狀態(tài)方程第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系氣體的狀態(tài)方程氣體的狀態(tài)方程第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系氣體的狀態(tài)方程氣體的狀態(tài)方程第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系氣體的狀態(tài)方程氣體的狀態(tài)方程第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T

14、關(guān)系關(guān)系氣體的狀態(tài)方程氣體的狀態(tài)方程第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系氣體的狀態(tài)方程氣體的狀態(tài)方程第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系氣體的狀態(tài)方程氣體的狀態(tài)方程第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系氣體的狀態(tài)方程氣體的狀態(tài)方程第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系氣體的狀態(tài)方程氣體的狀態(tài)方程第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系氣體的狀態(tài)方程氣體的狀態(tài)方程第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系氣體的狀態(tài)方程氣體的狀態(tài)方程第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系氣體的狀態(tài)方程氣體

15、的狀態(tài)方程第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系氣體的狀態(tài)方程氣體的狀態(tài)方程第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系氣體的狀態(tài)方程氣體的狀態(tài)方程第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系氣體的狀態(tài)方程氣體的狀態(tài)方程第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系氣體的狀態(tài)方程氣體的狀態(tài)方程第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系氣體的狀態(tài)方程氣體的狀態(tài)方程第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系氣體的狀態(tài)方程氣體的狀態(tài)方程第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系氣體的狀態(tài)方程氣體的狀態(tài)方程第二章第二章 流

16、體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系氣體的狀態(tài)方程氣體的狀態(tài)方程第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系氣體的狀態(tài)方程氣體的狀態(tài)方程（3）S-R-K方程：方程： 是對是對R-K方程的修正，提高了對極方程的修正，提高了對極性物質(zhì)和量子化氣體的計(jì)算精度，特別性物質(zhì)和量子化氣體的計(jì)算精度，特別是對飽和液體密度的計(jì)算更為準(zhǔn)確，可是對飽和液體密度的計(jì)算更為準(zhǔn)確，可以用于汽液平衡的計(jì)算。以用于汽液平衡的計(jì)算。第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系氣體的狀態(tài)方程氣體的狀態(tài)方程第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系氣體的狀態(tài)方程氣體的狀態(tài)方程第二章第二章 流體的

17、流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系氣體的狀態(tài)方程氣體的狀態(tài)方程（4）P-R方程：方程： RK方程和方程和SRK方程在計(jì)算臨界壓縮因子方程在計(jì)算臨界壓縮因子和液體密度時(shí)出現(xiàn)較大的偏差，和液體密度時(shí)出現(xiàn)較大的偏差，P-R方程對方程對此進(jìn)行了修正，對體積的表達(dá)更精細(xì)，是工此進(jìn)行了修正，對體積的表達(dá)更精細(xì)，是工程相平衡計(jì)算中最常用的方程之一。程相平衡計(jì)算中最常用的方程之一。第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系氣體的狀態(tài)方程氣體的狀態(tài)方程4 多常數(shù)狀態(tài)方程（精密型） （1）B-W-R方程（8常數(shù)） （2）M-H狀態(tài)方程（9常數(shù)）第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系氣體

18、的狀態(tài)方程氣體的狀態(tài)方程第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系氣體的狀態(tài)方程氣體的狀態(tài)方程第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系氣體的狀態(tài)方程氣體的狀態(tài)方程第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系對比態(tài)原理及其應(yīng)用對比態(tài)原理及其應(yīng)用一、對比態(tài)原理一、對比態(tài)原理: :不同氣體不同氣體Zc值值第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系對比態(tài)原理及其應(yīng)用對比態(tài)原理及其應(yīng)用一、對比態(tài)原理一、對比態(tài)原理: : 對多數(shù)非極性物質(zhì)Zc0.27，這就啟發(fā)人們以臨界狀態(tài)為起點(diǎn)，將溫度、壓力、體積表示為對比參數(shù)。第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-

19、T關(guān)系關(guān)系對比態(tài)原理及其應(yīng)用對比態(tài)原理及其應(yīng)用一、對比態(tài)原理一、對比態(tài)原理: : 真實(shí)氣體與理想氣體的偏差集中反映在壓縮因子Z上，人們發(fā)現(xiàn)所有氣體的臨界壓縮因子ZC相近，表明所有氣體在臨界狀態(tài)具有與理想氣體大致相同的偏差。第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系對比態(tài)原理及其應(yīng)用對比態(tài)原理及其應(yīng)用一、對比態(tài)原理一、對比態(tài)原理: : 通過大量的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，許多物質(zhì)的通過大量的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，許多物質(zhì)的氣體當(dāng)接近臨界點(diǎn)時(shí)，都顯示出相似的氣體當(dāng)接近臨界點(diǎn)時(shí)，都顯示出相似的性質(zhì)，因而引出了對比參數(shù)的概念。性質(zhì)，因而引出了對比參數(shù)的概念。第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系對比態(tài)

20、原理及其應(yīng)用對比態(tài)原理及其應(yīng)用一、對比態(tài)原理一、對比態(tài)原理: :第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系對比態(tài)原理及其應(yīng)用對比態(tài)原理及其應(yīng)用一、對比態(tài)原理一、對比態(tài)原理: : 如果將各種物質(zhì)的如果將各種物質(zhì)的Zc視為相同的常視為相同的常數(shù)，則：各物質(zhì)在相同的數(shù)，則：各物質(zhì)在相同的Pr，Tr（Vr）下，有相同的下，有相同的Z值。這就引出對比態(tài)原值。這就引出對比態(tài)原理。理。對比態(tài)原理對比態(tài)原理：所有的物質(zhì)在相同的所有的物質(zhì)在相同的對比態(tài)下，表現(xiàn)出相同的性質(zhì)。對比態(tài)下，表現(xiàn)出相同的性質(zhì)。即：組即：組成、結(jié)構(gòu)、分子大小相近的物質(zhì)有相近成、結(jié)構(gòu)、分子大小相近的物質(zhì)有相近的性質(zhì)。的性質(zhì)。第二

21、章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系對比態(tài)原理及其應(yīng)用對比態(tài)原理及其應(yīng)用一、對比態(tài)原理一、對比態(tài)原理: :第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系對比態(tài)原理及其應(yīng)用對比態(tài)原理及其應(yīng)用一、對比態(tài)原理一、對比態(tài)原理: : 對比狀態(tài)原理盡管不太嚴(yán)密，對比狀態(tài)原理盡管不太嚴(yán)密，但在實(shí)際當(dāng)中很有指導(dǎo)意義。但在實(shí)際當(dāng)中很有指導(dǎo)意義。第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系對比態(tài)原理及其應(yīng)用對比態(tài)原理及其應(yīng)用二、對比態(tài)原理的應(yīng)用二、對比態(tài)原理的應(yīng)用: :普遍化狀態(tài)方程 普遍化關(guān)系式第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系對比態(tài)原理及其應(yīng)用對比態(tài)原理及其

22、應(yīng)用二、對比態(tài)原理的應(yīng)用二、對比態(tài)原理的應(yīng)用: :第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系對比態(tài)原理及其應(yīng)用對比態(tài)原理及其應(yīng)用二、對比態(tài)原理的應(yīng)用二、對比態(tài)原理的應(yīng)用: : 普遍化狀態(tài)方程表現(xiàn)為兩點(diǎn)：普遍化狀態(tài)方程表現(xiàn)為兩點(diǎn)：不含有物不含有物性常數(shù)，以對比參數(shù)作為獨(dú)立變量；性常數(shù)，以對比參數(shù)作為獨(dú)立變量； 可用于任何流體、任意條件下的可用于任何流體、任意條件下的PVT性性質(zhì)的計(jì)算。質(zhì)的計(jì)算。第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系對比態(tài)原理及其應(yīng)用對比態(tài)原理及其應(yīng)用二、對比態(tài)原理的應(yīng)用二、對比態(tài)原理的應(yīng)用: :普遍化關(guān)系式普遍化關(guān)系式1）兩參數(shù)普遍化壓縮因子圖）兩參

23、數(shù)普遍化壓縮因子圖2）三參數(shù)普遍化關(guān)系式）三參數(shù)普遍化關(guān)系式3）應(yīng)用舉例）應(yīng)用舉例第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系對比態(tài)原理及其應(yīng)用對比態(tài)原理及其應(yīng)用二、對比態(tài)原理的應(yīng)用二、對比態(tài)原理的應(yīng)用: :第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系對比態(tài)原理及其應(yīng)用對比態(tài)原理及其應(yīng)用二、對比態(tài)原理的應(yīng)用二、對比態(tài)原理的應(yīng)用: :第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系對比態(tài)原理及其應(yīng)用對比態(tài)原理及其應(yīng)用二、對比態(tài)原理的應(yīng)用二、對比態(tài)原理的應(yīng)用: :第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系對比態(tài)原理及其應(yīng)用對比態(tài)原理及其應(yīng)用二、對比態(tài)原理的應(yīng)用

24、二、對比態(tài)原理的應(yīng)用: :第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系對比態(tài)原理及其應(yīng)用對比態(tài)原理及其應(yīng)用二、對比態(tài)原理的應(yīng)用二、對比態(tài)原理的應(yīng)用: :第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系對比態(tài)原理及其應(yīng)用對比態(tài)原理及其應(yīng)用二、對比態(tài)原理的應(yīng)用二、對比態(tài)原理的應(yīng)用: :第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系對比態(tài)原理及其應(yīng)用對比態(tài)原理及其應(yīng)用二、對比態(tài)原理的應(yīng)用二、對比態(tài)原理的應(yīng)用: :第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系對比態(tài)原理及其應(yīng)用對比態(tài)原理及其應(yīng)用二、對比態(tài)原理的應(yīng)用二、對比態(tài)原理的應(yīng)用: : 三參數(shù)普遍化關(guān)系式：三參數(shù)普

25、遍化關(guān)系式： 第三參數(shù)的特性：最靈敏反映物質(zhì)第三參數(shù)的特性：最靈敏反映物質(zhì)分子間相互作用力的物性參數(shù)，當(dāng)分子分子間相互作用力的物性參數(shù)，當(dāng)分子間的作用力稍有不同，就有明顯的變化。間的作用力稍有不同，就有明顯的變化。第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系對比態(tài)原理及其應(yīng)用對比態(tài)原理及其應(yīng)用 偏心因子：偏心因子： 1955年，年，K.S.Pitzer提出了以偏心提出了以偏心因子作為第三因子的關(guān)系式因子作為第三因子的關(guān)系式 物質(zhì)的偏心因子是根據(jù)物質(zhì)的蒸汽物質(zhì)的偏心因子是根據(jù)物質(zhì)的蒸汽壓力定義的。壓力定義的。第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系對比態(tài)原理及其應(yīng)用對比態(tài)

26、原理及其應(yīng)用第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系對比態(tài)原理及其應(yīng)用對比態(tài)原理及其應(yīng)用第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系對比態(tài)原理及其應(yīng)用對比態(tài)原理及其應(yīng)用第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系對比態(tài)原理及其應(yīng)用對比態(tài)原理及其應(yīng)用第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系對比態(tài)原理及其應(yīng)用對比態(tài)原理及其應(yīng)用第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系對比態(tài)原理及其應(yīng)用對比態(tài)原理及其應(yīng)用第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系對比態(tài)原理及其應(yīng)用對比態(tài)原理及其應(yīng)用第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)

27、系關(guān)系對比態(tài)原理及其應(yīng)用對比態(tài)原理及其應(yīng)用第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系對比態(tài)原理及其應(yīng)用對比態(tài)原理及其應(yīng)用第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系對比態(tài)原理及其應(yīng)用對比態(tài)原理及其應(yīng)用第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系對比態(tài)原理及其應(yīng)用對比態(tài)原理及其應(yīng)用第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系對比態(tài)原理及其應(yīng)用對比態(tài)原理及其應(yīng)用第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系對比態(tài)原理及其應(yīng)用對比態(tài)原理及其應(yīng)用第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系對比態(tài)原理及其應(yīng)用對比態(tài)原理及其應(yīng)用第二章第二章 流體

28、的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系對比態(tài)原理及其應(yīng)用對比態(tài)原理及其應(yīng)用第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系對比態(tài)原理及其應(yīng)用對比態(tài)原理及其應(yīng)用第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系對比態(tài)原理及其應(yīng)用對比態(tài)原理及其應(yīng)用第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系對比態(tài)原理及其應(yīng)用對比態(tài)原理及其應(yīng)用第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系對比態(tài)原理及其應(yīng)用對比態(tài)原理及其應(yīng)用計(jì)算精度：計(jì)算精度：選用方程進(jìn)行計(jì)算時(shí)，精度選用方程進(jìn)行計(jì)算時(shí)，精度的大小對于工程技術(shù)人員來說也是一個(gè)的大小對于工程技術(shù)人員來說也是一個(gè)很重要的指標(biāo)，三參數(shù)普遍化關(guān)系是

29、能很重要的指標(biāo)，三參數(shù)普遍化關(guān)系是能夠很好的滿足工程需要，一般對于非極夠很好的滿足工程需要，一般對于非極性和弱極性物質(zhì)，誤差約性和弱極性物質(zhì)，誤差約3%3%，強(qiáng)極性物，強(qiáng)極性物質(zhì)為質(zhì)為5-10%5-10%。第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系對比態(tài)原理及其應(yīng)用對比態(tài)原理及其應(yīng)用 在這里要提醒大家的是，在工作中要計(jì)算PVT性質(zhì)時(shí)，首先必須會(huì)查找手冊，查出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，只有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)才是最為可靠的。如果確實(shí)找不到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，就要進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算方法就是我們前面介紹的，但并不僅僅是這些，有些我們沒有講到的方法也是很有價(jià)值的。在選取方程式計(jì)算時(shí)，一定要注意你所選取的方程是否適用于你所研究的范圍

30、，切不可沒有原則的亂用。第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系真實(shí)氣體混合物的真實(shí)氣體混合物的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系 真實(shí)氣體混合物的非理想性，可看成真實(shí)氣體混合物的非理想性，可看成是由兩方面的原因造成的是由兩方面的原因造成的: 由純氣體的非理想性由純氣體的非理想性 由于混合作用所引起的非理想性。由于混合作用所引起的非理想性。第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系真實(shí)氣體混合物的真實(shí)氣體混合物的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系 真實(shí)氣體混合物PVT性質(zhì)的計(jì)算方法，與純組分PVT性質(zhì)的計(jì)算方法是相同的，也有兩種： 普遍化關(guān)系式法 狀態(tài)方程法 但由于混合物組分?jǐn)?shù)的

31、增加，使它的計(jì)算又具有特殊性。第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系真實(shí)氣體混合物的真實(shí)氣體混合物的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系 對純組分氣體對純組分氣體: : PV = =ZRT對混合物氣體對混合物氣體: : PV= =ZmRT第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系真實(shí)氣體混合物的真實(shí)氣體混合物的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系 1）虛擬臨界常數(shù)法）虛擬臨界常數(shù)法2）道爾頓定律）道爾頓定律+z圖圖3）阿瑪格定律）阿瑪格定律+z圖圖4）三參數(shù)普遍化關(guān)系式法）三參數(shù)普遍化關(guān)系式法第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系真實(shí)氣體混合物的真實(shí)氣體混合物的p-

32、V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系 1）虛擬臨界常數(shù)法該法是由W.B.Kay提出的，其思想是把混合物人為地看作是一種純物質(zhì)，由于世界上的每一種純物質(zhì)，都具有相應(yīng)的臨界點(diǎn)，那么把混合物看作一種純物質(zhì)，就要找出它的臨界常數(shù)，這些常數(shù)是通過一些混合規(guī)則將混合物中各組分的臨界參數(shù)聯(lián)系在一起，由于它不是客觀上真實(shí)存在的，所以稱其為虛擬臨界常數(shù)第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系真實(shí)氣體混合物的真實(shí)氣體混合物的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系 第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系真實(shí)氣體混合物的真實(shí)氣體混合物的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系 第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系真實(shí)氣體混合物的真實(shí)氣體混合物的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系 第二章第二章 流體的流體的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系真實(shí)氣體混合物的真實(shí)氣體混合物的p-V-Tp-V-T關(guān)系關(guān)系 2）道爾頓定律）道爾頓