文档介绍：第六章实际气体的性质及热力学一般关系式
本章主要内容
1、理想气体状态方程用于实际气体的偏差
2、范德瓦尔方程、R-K方程和维里方程
3、对应态原理与通用压缩因子图
4、麦克斯韦关系和热系数
5、热力学能、焓和熵的一般关系式
6、比热容的一般关系式
本章重点
实际气体方程:范德瓦尔方程、R-K方程和维里方程
压缩因子(图)
热力学能、焓和熵的一般关系式
比热容的一般关系式
6-1 理想气体状态方程用于实际气体的偏差
压缩因子:反映实际气体对理想气体性质的偏离程度。
Z是状态的函数,它从比体积的比值或从可压缩性的大小来描述实际气体对理想气体的偏离的。Z值可大于或小于1, Z值偏离1的大小反映了实际气体对理想气体的偏离程度。
6-2 纯物质的状态方程
6-2-1 范德瓦尔方程
理想气体实际气体
范德瓦尔修正状态方程为
修正
②分子间相互作用
①分子本身体积
内压力
写成
范德瓦尔方程为半经验状态方程,可以较好地定性描述实际气体德基本特性,但是在定量上不够准确。当实际气体的温度远高于临界温度,范德瓦尔方程与试验结果相符较好,但在较低压力和较低温度时,方程计算结果与实际气体的实验结果偏离较大。
在范德瓦尔方程中,a, b为常数,其值可根据下式计算
和
其中
或者根据P180表6-1查出。
6-2-2 R—K—S方程(Redlicv-Kwong方程)
伯斯洛(Berthelot)方程
R-K方程(广泛使用的二常数方程)
考虑温度对比容的影响
其中
Pcr ,Tcr 临界点参数。
其它半经验方程(准确度高)
B—W—R方程(Benedict-Webb-Rubin)
其中,B0,A0,C0,a,b,c, 和均为经验常数,可根据P-V-T数据拟合而得。
6-2-3 维里方程
写成
其中,B,C,D为温度函数,称为第二,第三,第四维里系数,压力不太高时,维里方程可表示为
其中, 时的温度称为特征温度,又称为波义耳温度。
6-2-4 贝蒂—布里奇曼方程
由于维里方程的函数形式有很大的适应性,给实验数据的整理带来方便,可作为改进状态方程的出发点。
式中
A0,B0,a,b,c为与气体有关的常数,可查有关图表得到。贝蒂—布里奇曼方程计算复杂,但结果准确度高。
例6-1:如果CO2得温度为373K,,试利用范德瓦尔方程式求它德压力,并与理想气体状态方程式求解结果作对比.
解:查表(6-1),得a= ; b=
由范德瓦尔方程,
代入有关数据,求得
而由理想气体状态方程,可得