工程熱力學(xué)課件：第六章實際氣體的性質(zhì)

1、第六章,實際氣體的性質(zhì),第六章 實際氣體的性質(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,理想氣體方程簡單方便但有局限性,沒有熱力性質(zhì)圖表新工質(zhì)如何求狀態(tài)參數(shù)？,實際氣體熱力性質(zhì)圖表針對一種工質(zhì)且不便理論分析,能否建立各種實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=單位時間平均碰撞分子數(shù) Nt 乘分子動量改變K,分子自由活動的空間,范德瓦爾方程的數(shù)學(xué)特性,1,等溫線,2,一元三次方程,3,有

2、三重根,該處為拐點,4,臨界點,相變區(qū)寬,范德瓦爾常數(shù)的確定,1,2,利用p、v、T 實測數(shù)據(jù)擬合,利用通過臨界點C 的等溫線性質(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,開辟了由修正理想氣體方程建立實際氣體方程的道路。,找到了一種描述分子間弱作用力的方法,定性預(yù)測了臨界點、兩相區(qū)寬度等相變參數(shù),導(dǎo)出了對應(yīng)態(tài)原理(見后面),范德瓦爾獲1910年諾貝爾獎,R-K方程(1949)（Redlich and Kwong）,a,b物性常數(shù),1,2,利用p、v、T 實測數(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

3、壓縮因子 與壓力關(guān)系,實際氣體,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)計論或?qū)嶒灤_定。,對應(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,可否計算無實測數(shù)據(jù)的氣體性質(zhì),與氣體種類無關(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)對應(yīng)態(tài)原理,引入對比參數(shù),代入范氏方程：,對應(yīng)態(tài)原理: 氣體存在通用方程,A型通用狀態(tài)方程,令,對應(yīng)態(tài)原理精度不高，能否引入新對比體積提高精度,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),已知剛性容器中工質(zhì) A的,求,利用通用壓縮因子的圖解題舉例,已知剛性容器中工質(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型通用壓縮因子實驗驗證,21,B，C型通用壓縮因子,22,B，C型通用壓縮因子,23