《《工程熱力學(xué)》第六章實(shí)際氣體性質(zhì)及熱力學(xué)普遍關(guān)系式.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《《工程熱力學(xué)》第六章實(shí)際氣體性質(zhì)及熱力學(xué)普遍關(guān)系式.ppt（27頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、1,第六章 實(shí)際氣體（3學(xué)時(shí)）,基本內(nèi)容： 實(shí)際氣體性質(zhì)；范得瓦爾方程式及分析；對比態(tài)方程；實(shí)際氣體近似計(jì)算；壓縮因子及線圖；絕熱節(jié)流；焦耳-湯姆遜系數(shù)；回轉(zhuǎn)溫度。 基本要求： 掌握實(shí)際氣體熱力性質(zhì)；了解范得瓦爾方程式及對比態(tài)方程；了解絕熱節(jié)流前后參數(shù)變化分析，明確絕熱節(jié)流是不可逆過程，不是定焓過程,2,作業(yè),6-5，6-9，6-14,3,實(shí)際氣體狀態(tài)變化特點(diǎn),概述 一、實(shí)際氣體P-V圖 二、實(shí)際氣體P-T圖,4,,,,,,,,,,,,,,,,,,C,,P,v,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,液相區(qū),氣,汽,汽液共存區(qū),b,a,e,f,,,臨,界,溫,

2、度,線,A,B,1,2,m,n,,實(shí)際氣體P-V圖,幾個(gè)概念： 飽和狀態(tài) 飽和蒸汽；飽和液體 飽和壓力、飽和溫度 臨界點(diǎn)參數(shù),幾個(gè)區(qū)域： 飽和蒸汽線、飽和液體線 飽和狀態(tài)區(qū)（汽液共存區(qū)）、液相狀態(tài)區(qū)、汽象狀態(tài)區(qū),定溫壓縮曲線,5,概念,一、概念； 飽和狀態(tài) 飽和蒸汽；飽和液體 飽和壓力、飽和溫度 臨界點(diǎn)參數(shù) 二、幾個(gè)區(qū)域 飽和蒸汽線、飽和液體線 飽和狀態(tài)區(qū)（汽液共存區(qū)）、液相狀態(tài)區(qū)、汽相狀態(tài)區(qū),歸納有： 二線、三區(qū)、六參數(shù),6,,,,,,0,T,P,固相,（水）,液相,氣相,,臨界點(diǎn)C,三相點(diǎn)Ttp,實(shí)際氣體P-T圖,三相點(diǎn)：氣、液、固 三相共存并處平衡的狀態(tài),一般物質(zhì),7,6-1 理想氣體狀

3、態(tài)方程應(yīng)用于實(shí)際氣體狀態(tài)的偏差,一、壓縮因子 實(shí)際氣體計(jì)算可通過對理想氣體方程式直接修正如公式6-1 修正系數(shù)z為： 理想氣體z=1 二、產(chǎn)生差異的原因 對理想氣體的模型修正,公式6-1,公式6-1,,偏差的大小例見教材P202圖6-1；圖6-2,8,6-2 范得瓦爾方程式與R-K方程（龍克-庫塔方程）,概述 一、范得瓦爾方程式的導(dǎo)出（針對理想氣體的兩個(gè)假定作修正） 1、考慮分子本身所占體積，分子自由活動空間應(yīng)減小為v-b，以理想氣體狀態(tài)方程式表示 2、考慮分子間的作用力，分子撞擊器壁的作用力應(yīng)減小；減小的量p與單位面積容器壁相碰的分子數(shù)成正比，與吸引這些分子數(shù)的其余分子數(shù)成正比,,范得瓦爾方

4、程式,公式6-2,9,二、方程的分析,由方程,展開得,1、溫度較高時(shí)，方程對v有一實(shí)根、兩虛根 2、溫度較低，壓力較高或較低，v有一實(shí)根 3、一定壓力范圍內(nèi)，v有三個(gè)實(shí)根 4、在某確定溫度Tc、一定壓力Pc，v有三相等實(shí)根，為拐點(diǎn) 分析書P204圖,10,范得瓦爾方程式常數(shù)的確定,確定臨界點(diǎn)C，可得到,亦可由臨界點(diǎn) 參數(shù)C確定常數(shù) a、b、Rg,分析表6-1,11,二、R-K 方程,見書P206,12,6-3 對應(yīng)態(tài)原理與通用壓縮因子圖,一、范得瓦爾對比態(tài)方程 1、對比態(tài)參數(shù)： 狀態(tài)參數(shù)與相應(yīng)臨界點(diǎn)參數(shù)的比值，為無量剛數(shù) 2、范得瓦爾對比態(tài)方程式,,可得范得瓦爾對比態(tài)方程式,13,

5、二、對應(yīng)態(tài)原理,1、何謂對應(yīng)狀態(tài)： 不同氣體所處狀態(tài)對比態(tài)參數(shù)Pr，vr，Tr都分別相同，則氣體處于對應(yīng)狀態(tài)。臨界狀態(tài)的所有氣體均處于對應(yīng)狀態(tài) 2、對應(yīng)狀態(tài)定律 不同氣體所處狀態(tài)對比態(tài)參數(shù)Pr，vr，Tr中有兩個(gè)分別相同，則第三個(gè)對比狀態(tài)一定相同，即氣體處于對應(yīng)狀態(tài),14,二、通用壓縮因子圖,一、壓縮因子 實(shí)際氣體計(jì)算可通過對理想氣體方程式直接修正如公式6-1 修正系數(shù)z為： 理想氣體z=1 二、臨界壓縮因子 將對比態(tài)參數(shù)引入,公式6-1,公式6-1,通用壓縮因子圖6-4， 其他示例6-5，6，7,15,6-4 維里方程,一種理想氣體方程修正方法。 見公式6-6，7，8,16,6-5 麥克斯韋

6、關(guān)系式與熱系數(shù),一、全微分兩個(gè)重要性質(zhì) 二、麥克斯韋關(guān)系式 三、熱系數(shù),17,一、全微分兩個(gè)重要性質(zhì),1、全微分條件（判據(jù)）---性質(zhì)之一 如果狀態(tài)參數(shù)z表示為另兩個(gè)獨(dú)立狀態(tài)參數(shù)x，y的函數(shù)，則由于狀態(tài)參數(shù)是點(diǎn)函數(shù)，z的數(shù)值變化僅取決于獨(dú)立變量的坐標(biāo)，與路徑無關(guān)。全微分表示,連續(xù)，即高階求導(dǎo)與求導(dǎo)次序無關(guān),當(dāng),全微分條件（判據(jù)）,18,2、鏈?zhǔn)疥P(guān)系---性質(zhì)之二,對函數(shù)x=x（y，z）展開,,鏈?zhǔn)疥P(guān)系,19,二、麥克斯韋關(guān)系式（利用全微分判據(jù)推得）,（自由能 亥姆霍茲函數(shù)）,（自由焓 吉布斯函數(shù)）,20,麥克斯韋關(guān)系式（二）,21,熱系數(shù),22,6-6 熱力學(xué)的一般關(guān)系式,一、熱力學(xué)能的普遍關(guān)系式 二、焓的普遍關(guān)系式 三、熵的普遍關(guān)系式 四、比熱的普遍關(guān)系式,23,一、熱力學(xué)能的普遍關(guān)系式,公式6-34,24,二、焓的普遍關(guān)系式,公式6-35,25,三、熵的普遍關(guān)系式,公式6-31,公式6-32,,類似可得熵的第三方程見公式6-33,熵的第一方程,,熵的第二方程,26,6-7 比熱容的普遍關(guān)系式,27,一、比熱的普遍關(guān)系式,由熵的普遍關(guān)系式,公式6-36,公式6-37,而,對比處理,又鏈?zhǔn)疥P(guān)系,,公式6-38，39,