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1、1,3.1 热力学性质之间的关系 3.2 热力学性质的计算 3.3 两相系统的热力学性质及热力学图表,第三章 纯流体的热力学性质,2,3.3 两相系统的热力学性质及热力学图表 对化工过程进行热力学分析，对工程进行 工艺与设备计算时，需要物质在各种状态下的 焓、熵、比容等热力学参数的数据， 人们将某些常用物质（e.g.水蒸气、空气、 氟里昂等）的H、S、比容和T、P的关系制成专用 的图或表，,第三章 流体的热力学性质,3,3.3 两相系统的热力学性质及热力学图表 常用的有水和水蒸气的热力学性质表（附 录四），T-S图、lnp-H图、H-S图，这些热力 学性质图表使用极为方便。 在同一张图上，知道
2、了T、P就可以查出各 种热力学性质参数。 这些图表是如何制作的? 有什么共性?如何用？,4,3.3 两相系统的热力学性质及热力学 图表 3.3.1 热力学性质表 3.3.2 热力学性质图,第三章 流体的热力学性质,5,热力学性质表很简单，它是把热力学个别性质以一一对应的表格形式表示出来， 特征表现：对确定点数据准确，对非确定点 需要内插计算，一般用直线内插。 p302: 附录四 水蒸气表,3.3.1 热力学性质表,6,3.3 两相系统的热力学性质及热力学图表 (P58) 3.3.1热力学性质表 3.3.2热力学性质图,第三章 流体的热力学性质,7,热力学性质图在工程中经常遇到， e.g.空气、
3、氨、氟里昂 等物质的热力学性质都 制作成图，以便工程计算需要。 热力学性质图的特点表现： 使用方便，易看出变化趋势，易于分析问 题，但读数不如表格准确。,3.3.2 热力学性质图,8,3.3.2 热力学性质图 （1）T-S图 （2）H-S图 （3）H-x图,3.3 两相系统的热力学性质及热力学图表,9,（1）T-S图 p59 图3-16,3.3.2 热力学性质图,10,3.3.2 热力学性质图 （1）T-S图 作用:帮助解决热功效率问题； 热力学性质图直观，给人以具体化的概念，也便于内插求出中间值。,11,从图上可看出，二者有下列不同点： 三相点在P-T图上是一个点，在T-S图上则是 一条线；
4、 在P-T图上是一条线，在T-S图上是一个面。,12,造成这一区别的根本原因，就在于汽、液、固的熵值不同。 实验证明：,13,（1）T-S图 线的意义包含有 饱和曲线、等压线、 等容线、等焓线、 等干度线以及等温 线和等熵线 共7条曲线。,14,3.3.2 热力学性质图 （1）T-S 图 等压线变化规律 在同一T 下，考虑熵值随P 的变化量， 由Maxwell关系式知:,在一定温度下， 熵值随压力增 大而减小。,15,3.3.2 热力学性质图 （1）T-S图 等焓线的变化规律 压力一定时:,温度升高焓值增大， 焓值大的等压线在上边。,16,（1）T-S图 单组分两相区的V、H、S计算: 单组分
5、体系平衡的两相混合物的性质，与每 一相的性质和相对量有关。 由于V、H、S都是容量性质，故两相数值之和 就为两相混合物的相应值。,3.3.2 热力学性质图,17,（1）T-S图 汽液两相平衡,x：汽相的质量分率或摩尔分率，工程上常称干度。 p61: 例 3-11,18,3.3.2 热力学性质图 （1）T-S图 T-S图概括了物质性质的变化规律，当物 质状态确定后，其热力学性质均可从T-S图上 查得。 对于单组分物系，根据相律，给定两个 参数后，其性质就完全确定，因此，该状态 在T-S图上的位置也就确定。,19,（1）T-S图 等压加热和等压冷却过程 恒压下由T1加热到T2，这时物系与外界交换的
6、热量为:,若是等压冷却，积分也沿同一等 压线，只是方向相反。,20,（1）T-S图 节流膨胀过程 节流膨胀是等焓过程:,21,（1）T-S图 可逆绝热膨胀过程 等熵过程:,3.3.2 热力学性质图,22,3.3.2热力学性质图 （1）T-S图 （2）H-S图 （3）H-x图,3.3 两相系统的热力学性质及热力学图表,23,（2）H-S图 p59 图3-18 主要用于热机、压缩机、冷冻机中工质状态变化的有关问题研究。,24,3.3.2热力学性质图 （1）T-S图 （2）H-S图 （3）H-x图,3.3 两相系统的热力学性质及热力学图表,25,（3）H-x图 p60 图3-19,26,3.3.2 热力学性质图 共性: 制作原理及制作过程相同，仅适用于 特定物质； 图形中内容基本相同，P、V、T、H、S 都有。,3.3 两相系统的热力学性质及热力学图表,27,3.3 两项系统的热力学性质及热力学图表 热力学图表与普遍化热力学图表的主要 区别表现在两个方面： 制作原理：热力学图表以实验数据为基础，普遍化热力学图表是以对比参数为独立变量作出的； 应用范围：热力学图表仅适用于特定物质，普遍化热力学图表可用于任意物质。,第三章 流体的热力学性质,结束,
