深冷空分基本知識

1、深冷空分基本知識深冷空分基礎(chǔ)知識1、露點(diǎn)(Dew point ),又稱露點(diǎn)溫度(Dew point temperature ),在氣象學(xué)中是指在固 定氣壓之下，空氣中所含的氣態(tài)水達(dá)到飽和而凝結(jié)成液態(tài)水所需要降至的溫度。在這溫度時，凝結(jié)的水飄浮在空中稱為霧、而沾在固體表面上時則稱為露，因而得名露點(diǎn)。2、飽和溫度和飽和壓力如果在一密閉的容器中未充滿液體，則部分液體分子將進(jìn)入上部空間，稱為蒸發(fā)”。隨著空間內(nèi)蒸氣分子數(shù)目增加，它所產(chǎn)生的蒸氣壓力也提高，到一定的時候，空間內(nèi)的蒸氣分子數(shù)目不再增加， 此時，離開液體的分子數(shù)與從空間返回液體的分子數(shù)達(dá)到了動態(tài)平衡，也叫達(dá)到了飽和狀態(tài)這時蒸氣所產(chǎn)生的壓力叫 飽

2、和壓力對同一種物質(zhì)，飽和壓力的高低與溫度有關(guān)。溫度越高，分子具有 的能量越大，越容易脫離液體而氣化，相應(yīng)的飽和壓力也越高。一定的溫度，對應(yīng)一定的飽和壓力， 二者不是獨(dú)立的。因此，在飽和狀態(tài)下，飽和壓力所對應(yīng)的溫度也叫飽和溫度3、臨界溫度和臨界壓力臨界溫度就是某種氣體能壓縮成液體地最高溫度，高于這個溫度，無論多大壓力都不能使它液化。這個溫度對應(yīng)地壓力就是臨界壓力。1869年Andrews首先發(fā)現(xiàn)臨界現(xiàn)象.任何一種物質(zhì)都存在三種相態(tài)-氣相、液相、固相。三相呈平衡態(tài)共存的點(diǎn)叫三相點(diǎn)。液、氣兩相呈平衡狀態(tài)的點(diǎn)叫臨界點(diǎn)。在臨界點(diǎn)時的溫度和壓力稱為臨界溫度和臨界壓力。不同的物質(zhì)其臨界點(diǎn)所要求的壓力和溫度各

3、不相 同。定義或解釋物質(zhì)處于臨界狀態(tài)時的溫度。物質(zhì)以液態(tài)形式出現(xiàn)的最高溫度。溫度不超過某一數(shù)值，對氣體進(jìn)行加壓，可以使氣體液化，而在該溫度以上，無論加多大壓力都不能使 氣體液化，這個溫度叫該氣體的臨界溫度。在臨界溫度下，使氣體液化所必須的最小壓力叫臨界壓力。簡單定義使物質(zhì)由氣相變?yōu)橐合嗟淖罡邷囟冉信R界溫度。說明每種物質(zhì)都有一個特定的溫度，在這個溫度以上，無論怎樣增大壓強(qiáng)，氣態(tài)物質(zhì)不會液化，這個溫度就是臨界溫度。降溫加壓， 是使氣體液化的條件。但只加壓，不一定能使氣體液化，應(yīng)視當(dāng)時氣體是否在臨界溫度以下。因此要 使物質(zhì)液化；首先要設(shè)法達(dá)到它自身的臨界溫度。水的臨界溫度為374 C,遠(yuǎn)比常溫度要高

4、，因此，平常水蒸汽極易冷卻成水，有些物質(zhì)如氨、二氧化碳等，它們的臨界溫度高于或接近室溫，對這樣的 物質(zhì)在常溫下很容易壓縮成液體。有些物質(zhì)如氧、氮、氫、氨等的臨界溫度很低，其中氨氣的臨界溫 度為一 268 C。要使這些氣體液化，必須相應(yīng)的要有一定的低溫技術(shù)，以使能達(dá)到它們各自的臨界溫 度，然后再用增大壓強(qiáng)的方法使它液化。通常把在臨界溫度以上的氣態(tài)物質(zhì)叫做氣體，把在臨界溫度以下的氣態(tài)物質(zhì)叫做汽體。氧氮壺C的臨界溫度臨界壓力表物質(zhì)名稱空氣氧氣氮?dú)庋鯕馑趸及迸R界溫度/ c-140.65-140.75-118.40-146.90-122.4 C-374.1531.00132.4臨界壓力/MPa3.

5、868-3.8765.0793.3944.86422.5657.53011.58在臨界溫度及臨界壓力下，氣態(tài)與液態(tài)已無明顯差別；超過臨界壓力時，溫度降至臨界溫度以下就全 部變?yōu)橐后w，沒有相變階段和相變潛熱。反之的氣化過程也相同。對內(nèi)壓縮流程，液氧在裝置內(nèi)壓縮到所需的壓力后再在高壓熱交換器中復(fù)熱氣化。如果液氧的壓縮 壓力低于M缶界壓力（例如煉鋼用氧壓力3.0MPa）,則在熱交換器的氣化過程中，有一段吸收熱量、溫 度不變的氣化階段，然后才是氣體溫度升高的過熱階段；如果液氧的壓縮壓力高于臨界壓力（例如化學(xué)工業(yè)用氧壓力6.0MPa或更高），則在熱交換器的氣化過程中， 沒有一個溫度不變的氣化階段。這將影

6、響高壓熱交換器的傳熱性能，在設(shè)計(jì)時需要充分考慮。4.顯熱與潛熱顯熱：對固態(tài)、液態(tài)或氣態(tài)的物質(zhì)加熱，只要它的形態(tài)不變，則熱量加進(jìn)去后，物質(zhì)的溫度就升高，加進(jìn)熱量的多少在溫度上能顯示出來，即不改變物質(zhì)的形態(tài)而引起其溫度變化的熱量稱為顯 熱。 潛熱：潛熱是物質(zhì)發(fā)生相變過程吸收或放出的熱量。比如對液態(tài)的水加熱，水的溫度升高，當(dāng)達(dá)到沸點(diǎn)時，雖然熱量不斷的加入，但水的溫度不升高，一直停留在沸點(diǎn)，加進(jìn)的熱量僅使水變成水蒸氣，即由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)。這種不改變物質(zhì)的溫度而引起物態(tài)變化 （又稱相變）的熱量稱為潛熱。1Kg 液體完全變?yōu)橥瑴囟认碌娘柡驼魵馑盏臒崃?，稱為該溫度下的汽化潛熱，用符號r表示，單位kJ/kg

7、。兩個概念：顯熱是物質(zhì)不發(fā)生相變（固、液、氣轉(zhuǎn)變）吸收或放出熱量潛熱是物質(zhì)發(fā)生相變過程吸收或放出的熱量。如1mol水（100 C）蒸發(fā)成1mol水蒸?（ 100 C）需要吸收40.62kj的熱量，這部分熱量就是潛熱；而 1mol 60 C水升溫至100 C （無水蒸汽生成）需要 吸收的熱量（約3.014kj ）就是顯熱。5、飽和蒸汽、干飽和蒸汽、過熱蒸汽當(dāng)液體在有限的密閉空間中蒸發(fā)時，液體分子通過液面進(jìn)入上面空間，成為蒸汽分子。由于蒸汽 分子處于紊亂的熱運(yùn)動之中，它們相互碰撞，并和容器壁以及液面發(fā)生碰撞，在和液面碰撞時，有的 分子則被液體分子所吸引，而重新返回液體中成為液體分子。開始蒸發(fā)時，進(jìn)

8、入空間的分子數(shù)目多于 返回液體中分子的數(shù)目，隨著蒸發(fā)的繼續(xù)進(jìn)行，空間蒸汽分子的密度不斷增大，因而返回液體中的分 子數(shù)目也增多。當(dāng)單位時間內(nèi)進(jìn)入空間的分子數(shù)目與返回液體中的分子數(shù)目相等時，則蒸發(fā)與凝結(jié)處 于動平衡狀態(tài)，這時雖然蒸發(fā)和凝結(jié)仍在進(jìn)行，但空間中蒸汽分子的密度不再增大，此時的狀態(tài)稱為 飽和狀態(tài)。在飽和狀態(tài)下的液體稱為飽和液體，其對應(yīng)的蒸汽是飽和蒸汽，但最初只是濕飽和蒸汽， 待蒸汽中的水分完全蒸發(fā)后才是干飽和蒸汽。蒸汽從不飽和到濕飽和再到干飽和的過程溫度是不增加 的，干飽和之后繼續(xù)加熱則溫度會上升，成為過熱蒸汽。6、何為飽和蒸汽壓？答：在一定的溫度下，與同種物質(zhì)的液態(tài)（或固態(tài)）處于平衡狀態(tài)

9、的蒸汽所產(chǎn)生的壓強(qiáng)叫飽和蒸汽壓， 它隨溫度的升高而增加。眾所周知，放在杯子里的水，會因不斷蒸發(fā)變得愈來愈少。如果把純水放在 一個密閉容器里，并抽走上方的空氣，當(dāng)水不斷蒸發(fā)時，水面上方氣相的壓力，即水的蒸汽所具有的 壓力就不斷增加。但是，當(dāng)溫度一定時，氣相壓力最中將穩(wěn)定在一個固定的數(shù)值上，這時的壓力稱為 水在該溫度下的飽和蒸汽壓。應(yīng)當(dāng)注意的是，當(dāng)氣相壓力的數(shù)值達(dá)到飽和蒸汽壓力的數(shù)值是，液相的水分子仍然不斷地氣化，氣相 中的水分子也不斷地冷凝成液體，只是由于水的氣化速度等于水蒸汽的冷凝速度，液體量才沒有減少, 氣體量也沒有增加，氣體和液體達(dá)到平衡狀態(tài)。所以，液態(tài)純物質(zhì)蒸汽所具有的壓力為其飽和蒸汽壓

10、 時，氣液兩相即達(dá)到了相平衡。7、什么是露點(diǎn)？答：把氣體混合物在壓力不變的條件下降溫冷卻，當(dāng)冷卻到某一溫度時，產(chǎn)生的第一個微小的液滴， 此溫度叫做該混合物在指定壓力下的露點(diǎn)溫度，簡稱露點(diǎn)。處于露點(diǎn)溫度下的氣體稱為飽和氣體。從 精儲塔頂蒸出的氣體溫度，就是處在露點(diǎn)溫度下。值得注意的是：第一個野地不是純組分，塔時露點(diǎn) 溫度下與氣相平衡的液相，其組成有相平衡關(guān)系決定。由此可見，不同組成的氣體混合物，塔的露點(diǎn) 是不同的。8、什么是泡點(diǎn)？答：液體混合物在一定壓力下加熱到某一溫度時，液體中出現(xiàn)的第一個很小的氣泡，即剛開始沸騰時 的溫度叫該液體在指定壓力下的泡點(diǎn)溫度，簡稱泡點(diǎn)。處于泡點(diǎn)溫度下的液體稱為飽和液

11、體，即精儲 塔的釜溫溫度。應(yīng)該說明，這第一個很小的氣泡，也不是純組分，它的組成也是有相平衡關(guān)系決定的。 9、什么是沸點(diǎn)？答：當(dāng)純液體物質(zhì)的飽和蒸汽壓等于外壓時，液體就會沸騰，此時的溫度叫做該液體在指定壓力下的 沸點(diǎn)。純物質(zhì)的沸點(diǎn)是隨外界壓力的變化而改變的。當(dāng)外界壓力增大時，沸點(diǎn)升高，外界壓力降低時, 沸點(diǎn)降低。對于純物質(zhì)來說，在一定壓力下，泡點(diǎn)、露點(diǎn)、沸點(diǎn)均為一個數(shù)值。10、何為相和相平衡：答：相就是指在系統(tǒng)中具有相同物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的均勻部分，不同相之間往往有一個相界面，把 不同的相分別開。系統(tǒng)中相數(shù)的多少與物質(zhì)的數(shù)量無關(guān)。如水和冰混合在一起，水為液相，冰為固相。 一般情況下，物料在精儲塔

12、內(nèi)是氣、液兩相。在一定的溫度和壓力下，如果物料系統(tǒng)中存在兩個或兩個以上的相，物料在各相的相對量以及物料中 各組分在各個相中的濃度不隨時間變化，我們稱系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)。平衡時，物質(zhì)還是在不停地運(yùn)動, 但是，各個相的量和各組分在各項(xiàng)的濃度不隨時間變化，當(dāng)條件改變時，將建立起新的相平衡，因此 相平衡是運(yùn)動的、相對的，而不是靜止的、絕對的。比如：在精儲系統(tǒng)中，精儲塔板上溫度較高的氣 體和溫度較低的液體相互接觸時，要進(jìn)行傳熱、傳質(zhì)，其結(jié)果是氣體部分冷凝，形成的液相中高沸點(diǎn) 組分的濃度不斷增加。塔板上的液體部分氣化，形成的氣相中低沸點(diǎn)組分的濃度不斷增加。但是這個 傳熱、傳質(zhì)過程并不是無止境的，當(dāng)氣液兩相達(dá)

13、到平衡時，其各組分的兩相的組成就不再隨時間變化 了。11、何為精儲，精儲的原理是什么？答：把液體混合物進(jìn)行多次部分汽化，同時又把產(chǎn)生的蒸汽多次部分冷凝，使混合物分離為所要求組 分的操作過程稱為精儲。為什么把液體混合物進(jìn)行多次部分汽化同時又多次部分冷凝，就能分離為純或比較純的組分呢？對于 一次汽化，冷凝來說，由于液體混合物中所含的組分的沸點(diǎn)不同，當(dāng)其在一定溫度下部分汽化時，因 低沸點(diǎn)物易于氣化，故它在氣相中的濃度較液相高，而液相中高沸點(diǎn)物的濃度較氣相高。這就改變了 氣液兩相的組成。當(dāng)對部分汽化所得蒸汽進(jìn)行部分冷凝時，因高沸點(diǎn)物易于冷凝，使冷凝液中高沸點(diǎn) 物的濃度較氣相高，而為冷凝氣中低沸點(diǎn)物的濃

14、度比冷凝液中要高。這樣經(jīng)過一次部分汽化和部分冷 凝，使混合液通過各組分濃度的改變得到了初步分離。如果多次的這樣進(jìn)行下去，將最終在液相中留 下的基本上是高沸點(diǎn)的組分，在氣相中留下的基本上是低沸點(diǎn)的組分。由此可見，多次部分汽化和多 次部分冷凝同時進(jìn)行，就可以將混合物分離為純或比較純的組分。液體氣化要吸收熱量，氣體冷凝要放出熱量。為了合理的利用熱量，我們可以把氣體冷凝時放出的熱 量供給液體氣化時使用，也就是使氣液兩相直接接觸，在傳熱同時進(jìn)行傳質(zhì)。為了滿足這一要求，在 實(shí)踐中，這種多次部分汽化伴隨多次部分冷凝的過程是逆流作用的板式設(shè)備中進(jìn)行的。所謂逆流，就是因液體受熱而產(chǎn)生的溫度較高的氣體，自下而上地

15、同塔頂因冷凝而產(chǎn)生的溫度較低的回流液體（富含低沸點(diǎn)組分）作逆向流動。塔內(nèi)所發(fā)生的傳熱傳質(zhì)過程如下1）氣液兩相進(jìn)行熱的交換，利用部分汽化所得氣體混合物中的熱來加熱部分冷凝所得的液體混合物；2 ）氣液兩相在熱交換的同時進(jìn)行質(zhì)的交換。溫度較低的液體混合物被溫度較高的氣體混合物加熱二部分汽化。 此時，因揮發(fā)能力的差異（低 沸點(diǎn)物揮發(fā)能力強(qiáng)，高沸點(diǎn)物揮發(fā)能力差），低沸點(diǎn)物比高沸點(diǎn)物揮發(fā)多，結(jié)果表現(xiàn)為低沸點(diǎn)組分從液相轉(zhuǎn)為氣相，氣相中易揮發(fā)組分增濃；同理，溫度較高的氣相混合物，因加熱了溫度較低的液體混 合物，而使自己部分冷凝，同樣因?yàn)閾]發(fā)能力的差異，使高沸點(diǎn)組分從氣相轉(zhuǎn)為液相，液相中難揮發(fā) 組分增濃。精儲塔

16、是由若干塔板組成的，塔的最上部稱為塔頂，塔的最下部稱為塔釜。塔內(nèi)的一塊塔盤只進(jìn)行一 次部分汽化和部分冷凝，塔盤數(shù)愈多，部分汽化和部分冷凝的次數(shù)愈多，分離效果愈好。通過整個精儲過程，最終由塔頂?shù)玫礁呒兌鹊囊讚]發(fā)組分，塔釜得到的基本上是難揮發(fā)的組分。9什么是回流比答：在精儲過程中，混合液加熱后所產(chǎn)生的蒸汽由塔頂蒸出，進(jìn)入塔頂冷凝器。蒸汽在此冷凝（或部 分冷凝）成液體，將其一部分冷凝液返回塔頂沿塔板下流，這部分液體叫做回流液；將另一部分冷凝 液（或未凝蒸汽）從塔頂采出，作為產(chǎn)品。回流比就是回流液量與采出量的重量比，通常以通常以 來表示，即R=L/D式中R-回流比L-單位時間內(nèi)塔頂回流液體量，公斤 /

17、小時。D-單位時間內(nèi)塔頂采儲量，公斤/小時。10、什么是最小回流比?答：在規(guī)定的分離精度要求下，即塔頂、塔釜采出的組成一定時，逐漸減少回流比，此時所謂的理論 板數(shù)逐漸增加。當(dāng)回流比減少到某一數(shù)值時，所需的理論板數(shù)增加至無數(shù)多，這個回流比的數(shù)值，成 為完成該項(xiàng)預(yù)定分離任務(wù)的最小回流比。通常操作時的實(shí)際回流比取為最小回流比的1.32倍11、什么是全回流：在精儲操作中，把停止塔進(jìn)料、塔釜出料和塔頂出料，將塔頂冷凝液全部作為回流液的操作，成為 全回流。全回流操作，多半用在精儲塔的開車初期，或用在生產(chǎn)不正常時精儲塔的自生循環(huán)操作中。 12、什么是液泛：液泛分溢流液泛和夾帶液泛。在精儲操作中，下層塔板上的

18、液體涌至上層塔板，破壞了塔的正常操 作，這種現(xiàn)象叫做液泛。液泛形成的原因：a由于塔內(nèi)上升蒸汽的速度過大，超過了最大允許速度所造成;b也常常遇到液體負(fù)荷太大，使溢流管內(nèi)液面上升，以至上下塔板的液體連在一起，破壞了塔的 正常操作的現(xiàn)象。13、霧沫夾帶：霧沫夾帶是指氣體自下層塔板帶至上層塔板的液體霧滴。在傳質(zhì)過程中，大 量霧沫夾帶會使不應(yīng)該上到塔頂?shù)闹亟M分帶到產(chǎn)品中，從而降低產(chǎn)品的質(zhì)量，同時會降低傳14、精儲塔壓降：所謂精儲塔的壓力降，就是平時所說的塔釜和塔頂?shù)膲毫Σ?。對板式塔?說，塔板壓降主要是由三部分組成的，即干板壓力降、液層壓力降和克服液體表面張力的壓力降。塔 釜與塔頂?shù)膲毫Σ钍侨繅K塔板

19、壓力降的總和。15、物理，性爆炸：指僅僅由于設(shè)備內(nèi)壓力超過設(shè)備機(jī)械強(qiáng)度所能承受的限度而引起的爆炸。16、化學(xué)，性爆炸：指由于物質(zhì)在瞬間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生大量熱和氣體產(chǎn)物，使設(shè)備內(nèi)壓力急劇 上升而引起的爆炸。17、熱力學(xué)第一定律即 能量守恒定律：自然界的一切物質(zhì)都具有能量，能量有各種不同形式，能夠從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，但在轉(zhuǎn)化過程中，能量的總值不變。第一類永動機(jī)是不能實(shí)現(xiàn)的。所謂第一類永動機(jī)是一種循環(huán)作功的機(jī)器，它不消耗任何能量或燃料 而能不斷對外作功。18、熱力學(xué)能物體中所有分子做熱運(yùn)動的動能和分子勢能的總和叫做物體的熱力學(xué)能，也叫做內(nèi)能熱力學(xué)能，也稱為內(nèi)能。是指系統(tǒng)內(nèi)部能量的總和，包括

20、分子運(yùn)動的平動能、分子內(nèi)的轉(zhuǎn)動能、振動 能、電子能、核能以及各種粒子之間的相互作用位能等。物體中所有分子做熱運(yùn)動的動能和分子勢能和分子、原子內(nèi)部所具有的能量等的總和叫做物體的熱力 學(xué)能，也叫做內(nèi)能。熱力學(xué)能與動能、勢能一樣，是物體的一個狀態(tài)量分子動能與溫度有關(guān)，溫度越高，分子的平均動能就越大，反之越小分子間存在相互作用力，即化學(xué)上所說的分子間作用力（范德華力）。分子間作用力是分子引力與分 子斥力的合力，因?yàn)榉肿娱g存在相互作用力，所以分子間具有由它們相對位置決定的勢能，叫做分子 勢能。19、始的定義熱力學(xué)中表示物質(zhì)系統(tǒng)能量的一個狀態(tài)函數(shù)，常用符號H表示。數(shù)值上等于系統(tǒng)的內(nèi)能 U加上壓強(qiáng)p和體積V

21、的乘積，即H=U+pV 。烙的變化是系統(tǒng)在等壓可逆過程中所吸收的熱量的度量。焙的物理意義可以理解為恒壓和只做體積功的特殊條件下，Q= AH,即反應(yīng)的熱量變化。因?yàn)橹挥性诖藯l件下，烙才表現(xiàn)出它的特性。例如恒壓下對物質(zhì)加熱，則物質(zhì)吸熱后溫度升高，H0 ,所以物質(zhì)在高溫時的焙大于它在低溫時的焙。又如對于恒壓下的放熱化學(xué)反應(yīng)，H (dQ/T)不可逆。從微觀上說，嫡是組 成系統(tǒng)的大量微觀粒子無序度的量度，系統(tǒng)越無序、越混亂，嫡就越大。熱力學(xué)過程不可逆性的微觀 本質(zhì)和統(tǒng)計(jì)意義就是系統(tǒng)從有序趨于無序，從概率較小的狀態(tài)趨于概率較大的狀態(tài)。單位質(zhì)量物質(zhì)的嫡稱為比嫡， 記為s。嫡最初是根據(jù)熱力學(xué)第二定律引出的一個

22、反映自發(fā)過程不可逆 性的物質(zhì)狀態(tài)參量。熱力學(xué)第二定律是根據(jù)大量觀察結(jié)果總結(jié)出來的規(guī)律，有下述表述方式：熱量總是從高溫物體傳到低溫物體，不可能作相反的傳遞而不引起其他的變化；功可以全部轉(zhuǎn)化為熱，但任何熱機(jī)不能全部地、連續(xù)不斷地把所接受的熱量轉(zhuǎn)變?yōu)楣?，而不產(chǎn)生其他任何影響(即無法制造第二類永動機(jī))；在孤立系統(tǒng)中，實(shí)際發(fā)生的過程總使整個系統(tǒng)的嫡值增大，此即嫡增原理。摩擦使一部分機(jī) 械能不可逆地轉(zhuǎn)變?yōu)闊?，使嫡增加。熱?dQ由高溫(T1)物體傳至低溫(T2)物體，高溫物體的嫡減少 dS1=dQ/T1 ，低溫物體的嫡增加dS2=dQ/T2 ,把兩個物體合起來當(dāng)成一個系統(tǒng)來看，嫡的變化是 dS = dS2

23、+dS1 0,即嫡是增加的。21、絕熱節(jié)流過程節(jié)流是高壓流體氣體、液體或氣液混合物)在穩(wěn)定流動中，遇到縮口或調(diào)節(jié)閥門等阻力元件時由于 局部阻力產(chǎn)生，壓力顯著下降的過程。節(jié)流膨脹過程由于沒有外功輸出，而且工程上節(jié)流過程進(jìn)行得 很快，流體與外界的熱交換量可忽略，近似作為絕熱過程來處理。根據(jù)穩(wěn)定流動能量方程：Bq=dh+ Bw (2.1 )得出絕熱節(jié)流前后流體的比烙值不變，由于節(jié)流時流體內(nèi)部存在摩擦阻力損耗，所以它是一個典型 的不可逆過程，節(jié)流后的嫡必定增大。絕熱節(jié)流后，流體的溫度如何變化對不同特性的流體而言是不同的。對于任何處于氣液兩相區(qū)的單一物質(zhì)，節(jié)流后溫度總是降低的。這是由于在兩相區(qū)飽和溫度和

24、飽和壓力是一一對應(yīng)的，飽和溫度隨壓力的降低而降低。對于理想氣體，烙是溫度的單值函數(shù)，所以絕熱節(jié)流后烙值不變，溫度也不變。對于實(shí)際氣體，焙是溫度和壓力的函數(shù)，經(jīng)過絕熱節(jié)流后，溫度降低、升高和不變3種情況都可能出現(xiàn)。這一溫度變化現(xiàn)象稱為焦耳-湯姆遜效應(yīng)，簡稱J-T效應(yīng)。從物理實(shí)質(zhì)出發(fā)，可以用氣體節(jié)流過程中的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系來解釋著三種情況的出現(xiàn)，由于節(jié)流前后氣體的烙值不變，所以節(jié)流前后內(nèi)能的變化等于進(jìn)出推動功的差值：u2-u1=p1v1-p2v2氣體的內(nèi)能包括內(nèi)動能和內(nèi)位能兩部分，而氣體溫度是降低、升高、還是不變，僅取決于氣體內(nèi)動 能是減小、增大、還是不變。因氣體節(jié)流后壓力總是降低，比容增大，其內(nèi)位能總是增大的。由于實(shí) 際氣體與玻義耳定律存在偏差，在某個溫度下節(jié)流后，pv值的變化可能有以下3種情況：p1v1p2v2 時u2p2V2時u2u1即節(jié)流后內(nèi)能增大。此時，若內(nèi)能的增加小于內(nèi)位能的增加，則內(nèi)動能是減小的，溫度仍是降低；若內(nèi)能的增加大于內(nèi)