大连理工大学2014年化工热力学期末总结.pptx

12九月202412013年化工热力学总结

12九月20242纯物质的p-V-T图PVTdiagramforapuresubstance将P-V-T相图曲面投影到平面上，可以得到二维相图即P-V和P-T相图。

12九月20243等温线T=Tc、TTc、TTc饱和液相线饱和线饱和汽相线单相区两相区临界点纯物质的P-V图P-Vdiagramforapuresubstance

12九月20244纯物质的P-T图PTdiagramforapuresubstance

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12九月20246液相区L;汽相区V;

12九月20247理想气体方程理想气体状态方程的变型气体密度:其它:理想气体(idealgas)的概念理想气体有两个主要特征理想气体的方程其一，气体分子呈球形，它们的体积和气体的总体积相比可以忽略；气体分子间的碰撞以及气体分子和容器壁面间的碰撞是完全弹性的。其二，在气体分子间不存在相互作用力。

12九月20248维里方程维里方程是具有坚实理论基础的方程，是理论型EOS。维里系数的物理意义均称为截断第二维里方程第二维里系数反映两个分子碰撞或相互作用所导致的非理想行为；第三维里系数则反映三个分子碰撞或相互作用所导致的非理想行为，等等。

12九月20249维里方程的意义(1)高阶维里系数的缺乏限制了维里方程的使用范围。(2)但绝不能忽略维里方程的理论价值。(3)目前，维里方程不仅可以用于p–V-T关系的计算，而且可以基于分子热力学利用维里系数联系气体的粘度、声速、热容等性质。(4)常用物质的维里系数可以从文献或数据手册中查到，并且可以用普遍化的方法估算。（1）用于气相PVT性质计算，对液相不能使用；（2）TTc，P1.5MPa，用两项维里方程计算，满足工程需要；（3）TTc，1.5MPaP5MPa，用三项维里方程计算，满足工程需要。维里方程的使用范围

12九月202410vdW的EOS的优点：1873年范德华，在其著名的论文—“关于气态和液态的连续性”中提出，是第一个有实用意义的状态方程。是第一个同时能计算汽，液两相和临界点的方程；(1)体积修正项b是有效分子体积为斥力参数(2)分子间力的修正项a为引力参数。范德华方程立方型状态方程主要特点:可以表示成为V的三次方；一般的形式是P=Prep+Patt,Prep0;Patt0Prep=RT/(V-b)很多情况下如此；Patt=-a(T)/f(V)a(T)是T的函数，f(V)是V的二次函数

12九月202411立方型方程的根V有三个根，在不同温度区域的意义1)TTc仅有一个实根，对应于超临界流体和气体的摩尔体积。2)T=Tc三个重实根V=Vc3)TTc三个不同实根，发生于两相区vdWEOS的缺点（1）两项修正项过于简单，准确度低，不能在任何情况下都能精确描述真实气体的P-V-T关系。（2）对任何气体，VanderWaals方程给出一个固定的Zc值，即Zc=0.375，但大多数流体的Zc=0.23～0.29范围内变化。

12九月2024122)T=Tc1)TTc仅有一个实根，对应于超临界流体和气体的摩尔体积。三个重实根V=VcvdW常数常用形式ZC0.375

12九月202413CPVVslVxVsvP*TTc3)TTc三个不同实根，发生于两相区V大—对应于饱和汽摩尔体积V小—对应于饱和液摩尔体积V中—无物理意义。范德瓦尔斯方程式的曲线Isothermsasgivenbyacubicequationofstate

12九月202414R-K方程(a)求蒸汽的摩尔体积为了便于迭代,将RK方程变成初值Vm,0可由理想气体方程提供Vm,0=RT/p。(b)求液相摩尔体积将其写成迭代式取初值Vm,0=b。ZC0.333

12九月202415如何用RK方程计算已知T、V，如何求P？对于单相纯物质，任意确定p-V-T中的两个，即可确定其状态，因此描述立体p-V-T关系的函数式：f(P,V,T)=0隐函数显函数V=V(P,T)P=P(V,T)T=T(P,V)直接