文档介绍：*第十章实际气体*第十章实际气体10-1实际气体状态变化的特点10-2范德瓦尔方程式10-3对比状态方程式10-4实际气体状态的近似计算10-5热力学普遍关系式10-6绝热节流的温度效应*第十章实际气体*10-1实际气体状态变化的特点温度较高时,气体状态变化的情况和理想气体的情况接近,如ab线。温度降低时,气体状态变化的情况和理想气体的情况差异逐步增大,如ef线。温度更低时,压缩过程中有相变发生,如mn线。点1开始有气体相变,生成液体。压缩至点2时气体全部变成液体。一些热能动力装置中的工质经常为离液态不远的蒸气,某些情况下还发生相变转变成液体,这类不能作为理想气体处理的工质统称实际气体。实际气体状态变化的规律及其计算方法与理想气体有很大的差别。用实际气体定温压缩时的情况说明其状态变化的特点:*第十章实际气体*状态参数对应关系:温度↓→饱和压力↓,饱和蒸气比体积↑,饱和液体比体积↓。饱和蒸气(液体)—处于饱和状态的气体(液体)。饱和压力(温度)—饱和蒸气(液体)所处的压力和温度。饱和状态饱和蒸气线(上界线Ac)—开始液化的各饱和蒸气点的连线。饱和液体线(下界线Bc)—液化结束的各饱和液体点的连线。饱和状态(气液共存)区—曲线AcB包围区域。液相区—饱和液体线Bc和临界温度线的临界点c以上线段的左边区域。气相区—饱和蒸气线Ac和临界温度线的临界点c以上线段的右边区域。—气相物质和液相物质共存而处于平衡的状态。*第十章实际气体*临界点c是饱和蒸气和饱和液体状态完全相同的状态点。为上界线和下界线的交点。临界参数是实际气体的重要参数。◆T>Tc时:只存在气体状态。◆p>pc时:若T>Tc则为气体状态;若T<Tc则为液体状态;若由较高温度降至临界温度以下而发生气态到液态的转变,则不会出现气液共存的状态。临界点*第十章实际气体*范德瓦尔方程是针对理想气体和实际气体的差别,考虑实际气体分子体积和分子间引力的影响,对理想气体状态方程修正而得。10-2范德瓦尔方程式分子占有体积,使其运动空间减少,对器壁撞击次数增加,对器壁的压力增大。比照理想气体的压力关系,实际气体压力修正为分子间有引力,减弱了对壁面的撞击,减弱程度正比于吸引该分子的分子数。此外,气体压力正比于撞击器壁的分子数。因此,分子间引力影响气体压力减小的数值,正比于单位容积中分子数的平方,即。对理想气体状态方程式引入上述两项修正后,得到移项整理后得到范德瓦尔方程*第十章实际气体*展开后的范德瓦尔方程式:按范德瓦尔方程所作的定温线与实际气体的定温线大体相符。其比体积v有三重根的c点相当于临界点,而温度低于Tc的定温线的弯曲部分相当位于饱和区。由于未考虑接近液体时分子的结合和分解现象及系数a、b随温度和压力的变化,因而用于接近液态的实际气体时,误差较大。在计算离液态比较远的状态时,可取得比理想气体状态方程准确的结果。范德瓦尔方程式应用分析*第十章实际气体*对比状态参数:状态参数与相应的临界参数的比值。此式称为范德瓦尔对比状态方程式。引入对比状态参数,消除了方程式中与气体性质有关的常数,因此上式适用于遵守范德瓦尔方程式的任何气体。任何气体状态方程,除Rg外,当与气体特性有关的常数只有两个,将其表示成对比状态方程时,其中有关气体特性的常数项都可消除,因而可用于遵守该状态方程的任何气体。例如,将对比状态参数引入范德瓦尔方程式,有10-3对比状态方程式描写实际气体的状态时,可采用对比状态参数。,,*第十章实际气体*对应状态定律的前提:各气体遵守某个对比状态方程式,而且该对比状态方程式中不包括任何与气体特性有关的常数项。—不同气体所处状态的对比状态参数pr、Tr和vr分别相同时,则称这些气体处于对应状态。例如,两气体均处于临界点状态→两气体处于对应状态。对应状态定律—只要各气体所处状态的对比状态参数中有两个分别相同,则第三个对比状态参数一定相同,即各气体处于对应状态。对应状态对应状态定律说明各种实际气体热力学性质具有相似性。采用对比状态方程式的形式来描述气体状态参数变化关系时,具有更高的概括意义及更普遍的实用价值。*第十章实际气体*10-4实际气体状态的近似计算按照理想气体状态方程将实际气体状态方程表示为压缩因子:为相同温度及压力下实际气体的比体积(v)和理想气体比体积(p/RgT)的比值。z与1差别的大小,表示实际气体偏离理想气体的程度。