《化工热力学第三版课件第二章2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《化工热力学第三版课件第二章2（28页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、聊城大学 化学化工学院化工热力学第二章 流体的热力学性质第二节2-2 纯流体pVT行为的模型化 什么是状态方程(Equation of State)EOS？根据相律F=2-P+C-状态方程(EOS)纯物质在单相区的自由度为 2，因此P,V,T中任意两个指定后，状态就确定了。oror即：状态方程（EOS）聊城大学 化学化工学院化工热力学第二章 流体的热力学性质第二节压缩因子引入压缩因子Z来修正理想气体状态方程 ，描述实际气体的PVT性质质.压缩因子的定义是：注意R单位状态态方程可表示为为：注意：教材中的V都是指摩尔体积聊城大学 化学化工学院化工热力学第二章 流体的热力学性质第二节1.理想气体方程
2、：宏观观定义义或1. 分子间没有作用力2. 分子本身不占有体积 微观观定义义 1. 理想气体可否被液化(或固化)？聊城大学 化学化工学院化工热力学第二章 流体的热力学性质第二节 压缩因子举例聊城大学 化学化工学院化工热力学第二章 流体的热力学性质第二节Z的大小反应应了真实实气体对对理想气体的偏差程度。理想气体： Z=1真实实气体状态态方程：真实实气体：ZTC、任意压 力时（VC）（Vg）T TC、压力较 高时（VL）T TC、压力较 低时（Vv）方程是体积积的三次方形式，故解立 方型方程可以得到三个体积积根。聊城大学 化学化工学院化工热力学第二章 流体的热力学性质第二节三个实根 （T TC、压
3、力居中时）最大 V 值：饱和蒸汽摩尔体积 VSV最小 V 值：饱和液体摩尔体积 VSL居中 V 值：无明确物理意义聊城大学 化学化工学院化工热力学第二章 流体的热力学性质第二节1.他怎么想到的？(1) Van der waals 方程(VDW)： 理想 非理想 pV=RT 理想气体 p(V -V)=RT 分子体积 (p+p)(V-V)=RT 分子相互作用V p ?2. 为什么是三次方？聊城大学 化学化工学院化工热力学第二章 流体的热力学性质第二节a/V2 分子引力修正项项。由于分子相互吸引力存在，分子撞击器壁的力减小，造成压力 减小。压力减小的数值与撞击器壁的分子成正比；与吸引其分 子数成正比
4、，即与气体比容的平方成反比。b 体积积校正项项。分子本身占有体积，分子自由活动空间减小由V变成V-b。形式：注意：a和b是流体物性常数聊城大学 化学化工学院化工热力学第二章 流体的热力学性质第二节联立a和b的获得？流体的p-V-T实验数据拟合得到纯物质的临界数据计算得到 聊城大学 化学化工学院化工热力学第二章 流体的热力学性质第二节(2) RK 方程 注意：a, b仅是物性常数，与温度无关。a, b的物理意义与VDW方程相同；同理：联立聊城大学 化学化工学院化工热力学第二章 流体的热力学性质第二节计算步骤： 查计算a.bi=1NY 即为所求设初值 利用迭 代公式附录1聊城大学 化学化工学院化工
5、热力学第二章 流体的热力学性质第二节(a) 求蒸汽的摩尔体积积 将RK方程两端乘整理成：写成迭代形式：选选理想气体体积积 为为初值值：聊城大学 化学化工学院化工热力学第二章 流体的热力学性质第二节（b）求液相摩尔体积将RK 式整理为：写成迭代式：取初值：聊城大学 化学化工学院化工热力学第二章 流体的热力学性质第二节求参数a、b例 2-2 已知氯甲烷在60时的饱和蒸汽压为1.376MPa，试用R-K方程计算在此条件下饱和蒸汽和饱和液体的摩尔体积。解聊城大学 化学化工学院化工热力学第二章 流体的热力学性质第二节迭代初值反复迭代至收敛，其结果为求饱和液体的摩尔体积：迭代初值反复迭代至收敛，其结果为聊
6、城大学 化学化工学院化工热力学第二章 流体的热力学性质第二节(3) SRK 方程式中： 物质的偏心因子 用于轻烃类气体的计算时，SRK 方程精度高于R-K 方程。聊城大学 化学化工学院化工热力学第二章 流体的热力学性质第二节(4) Peng-Robinson（PR）方程式中： PR方程预测液体摩尔体积的准确度较SRK有明显的改善。聊城大学 化学化工学院化工热力学第二章 流体的热力学性质第二节4. 多参数方程BWR 方程M H 方程(八参数）(四参数）浙大候虞钧教授，两院院士Homework2.推导VDW状态方程的参数1.P58 2-73.试分别用（1）VDW方程，（2）RK方程，（3）SRK方程，（4 ）PR方程计算273.15K时，将CO2压缩到体积为550.1cm3.mol-1所 需要的压力。实验值为3.090MPa。4.试分别用（1）理想气体方程，（2）RK方程计算水蒸汽在 10.3MPa和643K下的摩尔体积。
