工程熱力學(xué)課件：第六章實(shí)際氣體的性質(zhì)

1、第六章,實(shí)際氣體的性質(zhì),第六章 實(shí)際氣體的性質(zhì),Behaviorofrealgases,6-1.概述,6-2.范德瓦爾方程和R-K方程,6-4.對(duì)應(yīng)態(tài)原理與通用壓縮因子圖,6-3. 壓縮因子與維里方程,概述,1,2,3,理想氣體方程簡(jiǎn)單方便但有局限性,沒(méi)有熱力性質(zhì)圖表新工質(zhì)如何求狀態(tài)參數(shù)？,實(shí)際氣體熱力性質(zhì)圖表針對(duì)一種工質(zhì)且不便理論分析,能否建立各種實(shí)際氣體通用的方程或圖表？,超臨界流體,范德瓦爾方程(van der wales)（1873）,a,b物性常數(shù),內(nèi)壓力=單位時(shí)間平均碰撞分子數(shù) Nt 乘分子動(dòng)量改變K,分子自由活動(dòng)的空間,范德瓦爾方程的數(shù)學(xué)特性,1,等溫線(xiàn),2,一元三次方程,3,有

2、三重根,該處為拐點(diǎn),4,臨界點(diǎn),相變區(qū)寬,范德瓦爾常數(shù)的確定,1,2,利用p、v、T 實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)擬合,利用通過(guò)臨界點(diǎn)C 的等溫線(xiàn)性質(zhì)求取:,臨界參數(shù)及 a、b值,硫,范德瓦爾方程的意義,1,2,3,4,開(kāi)辟了由修正理想氣體方程建立實(shí)際氣體方程的道路。,找到了一種描述分子間弱作用力的方法,定性預(yù)測(cè)了臨界點(diǎn)、兩相區(qū)寬度等相變參數(shù),導(dǎo)出了對(duì)應(yīng)態(tài)原理(見(jiàn)后面),范德瓦爾獲1910年諾貝爾獎(jiǎng),R-K方程(1949)（Redlich and Kwong）,a,b物性常數(shù),1,2,利用p、v、T 實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)擬合,由臨界參數(shù)求取:,壓縮因子(compressibility)Z,理想氣體,1 =1 1,氫不同溫度時(shí)

3、壓縮因子 與壓力關(guān)系,實(shí)際氣體,理想氣體,壓縮性小,壓縮性大,維里方程(1901)（Onners）,B,C ，維里系數(shù), 反映分子相互作用，由統(tǒng)計(jì)論或?qū)嶒?yàn)確定。,對(duì)應(yīng)態(tài)原理與通用壓縮因子圖,是否存在通用的狀態(tài)方程,1,2,可否制作通用的熱力性質(zhì)圖表,3,可否計(jì)算無(wú)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的氣體性質(zhì),與氣體種類(lèi)無(wú)關(guān)的氣態(tài)方程,方程的相似,若令,則 f1 相似于 f 2,范德瓦爾發(fā)現(xiàn)對(duì)應(yīng)態(tài)原理,引入對(duì)比參數(shù),代入范氏方程：,對(duì)應(yīng)態(tài)原理: 氣體存在通用方程,A型通用狀態(tài)方程,令,對(duì)應(yīng)態(tài)原理精度不高，能否引入新對(duì)比體積提高精度,B、C型通用狀態(tài)方程,C型,B型,利用通用壓縮因子的圖解題舉例,1,解,從附表1查,2,3,由,查圖得,4,5,(剛性),已知?jiǎng)傂匀萜髦泄べ|(zhì) A的,求,利用通用壓縮因子的圖解題舉例,已知?jiǎng)傂匀萜髦泄べ|(zhì) A的,求,8,6,由,查圖得,7,19,A型通用壓縮因子圖,區(qū)zc在0.27附近的氣體作圖,20,B型通用壓縮因子實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,21,B，C型通用壓縮因子,22,B，C型通用壓縮因子,23