热力学第九章第1部分.ppt

第九章 理想混合气体和湿空气 研究对象 本章主要内容 §9-1 混合气体的成分 摩尔成分 mole fraction 平均摩尔质量M和折合气体常数R 与xi的换算 §9-2 分压定律和分容积定律 分压定律 分压定律的物理意义 质量成分与混合物气体常数 Amagat’s law of additive volumes: The volume of a gas mixture is equal to the sum of the volumes each gas would occupy if it existed alone at the mixture temp. and pressure 分容积定律 为什么引入分容积定律 §9-3 混合气体的参数计算 混合物总参数的计算 混合物比参数的计算 混合物比参数的计算 混合物比参数的计算 混合物比参数的计算 混合物容积的计算 §9-4 同T同p下理想气体绝热混合熵增 §9-4 同T同p下理想气体绝热混合熵增 同T同p下理想气体绝热混合熵增的说明 同T同p下理想气体绝热混合Ex损失 同T同p下理想气体绝热混合焓Ex损失 举例 举例解答 举例解答 举例 不同参数的混合熵 §9-5 湿空气的性质 未饱和湿空气和饱和湿空气 未饱和湿空气和饱和湿空气 熵是状态参数，具有可加性 湿空气＝（干空气＋水蒸气） 空调、通风、烘干、冷却塔、储存 湿空气与一般理想混合气体的最大区别是水蒸气的成分可能变化。 分压低 理想混合气体 Dry air Atmospheric air * Ideal-Gas Mixtures and Wet Air 无化学反应的理想气体混合物 例：锅炉烟气 CO2, CO, H2O, N2 燃气轮机中的燃气 空调工程中的湿空气 水蒸气含量低，稀薄，当作理想气体 水蒸气含量可变化，单独研究 1、成分描写 2、分压定律和分容积定律 3、混合物参数计算 4、湿空气 第 i 种组元气体的质量成分： 设混合气体由1, 2 , 3,…, i,… k种气体组成 各组元质量成分之和为1 Mass Fraction 设混合气体由1, 2 , 3,…, i,… k种气体组成 摩尔数 第 i 种组元气体的摩尔成分： 各组元摩尔成分之和为1 设混合气体的平均摩尔质量为M，摩尔数为n，则混合气体质量 折合气体常数 平均摩尔质量为M Gas constant of gas mixture 已知 xi Dalton’s law of additive pressures: The pressure of a gas mixture is equal to the sum of the pressures each gas would exert if it existed alone at the mixture temperature and volume p T V p T V p T V p T V 分压力pi partial pressure p T V p T V p T V p T V 分压力pi 压力是分子对管壁的作用力 混合气体对管壁的作用力是组元气体单独存在时的作用力之和 理想气体模型 1. 分子之间没有作用力 2. 分子本身不占容积 分压力状态是第i 种组元气体的实际存在状态 kJ/kg.K p T V p T V p T V p T V 分容积Vi partial volume p T V p T V p T V p T V 分容积Vi 容积成分 ＝摩尔成分 volume fraction 混合气体的测量 成分分析仪 得到 分压力状态是第i 种组元气体的实际存在状态 质量，摩尔数，压力，容积，内能，焓，定压比热容，定容比热容，熵，Ex 总参数 加和性 总参数是各组元在分压力状态下的分参数之和（除总容积） 质量守恒 摩尔数守恒 分压定律 加权性 [kJ/kg] [kJ/kmol] 注意：各组成气体 混合气体 内能 [kJ/kg] [kJ/kmol] 注意： 各组成气体 混合气体 焓 [kJ/kg.K] [kJ/kmol.K] 定压比热容 [kJ/kg.K] [kJ/kmol.K] 定容比热容 [kJ/kg.K] [kJ/kmol.K] 熵 [kJ/kg.K] [kJ/kmol.K] ex 分容积定律 总容积 比容 [m3/kg] [m3/kmol] 典型的不可逆过程 A B p T xA p T xB p T 1mol A+B A B p T x