文档介绍：第2章流体的p-V-T关系
流体指除固体以外的流动相的总称。均匀流体一般分为液体和气体两类。
重点内容
纯物质的p-V-T关系
状态方程
立方型状态方程
多参数状态方程
对应态原理及其应用
流体的蒸气压、蒸发焓和蒸发熵
混合规则与混合物的p-V-T关系
液体的p-V-T关系
-T图和P-V图
、熟练地应用R-K方程、两项维里方程计算单组分气体的P-V-T关系
、熟练地应用三参数普遍化方法计算单组分气体的P-V-T关系
-V-T关系的方法,并会进行计算。
本章要求:
纯物质的p-V-T关系
流体的PVT数据是化工生产﹑工程设计和科学研究最为基本的数据,它们是化工热力学的基础数据。这些数据是可以直接测量的,也可以通过关联计算得到。要进行关联计算,首先,我们就要搞清楚纯物质PVT之间有何种数学关系。
三维立体图2-1是典型的纯物质的PVT关系图。
图2-1 纯物质的pVT相图
各点、线、面、区的位置和物理意义
单相区(v, g, l, s)
两相共存区(v/l, l/s, g/s)
饱和线
三相线
临界点
超临界流体(T >Tc和p>pc)
经过大量实验数据处理表明,纯物质的P-V-T之间实际上存在有这样的函数关系,即
f(P,V,T)=0
温度
蒸发
冷凝
液
汽
压力
2
1
3
溶化
凝固
固
液
升华
凝华
气
图 2—2 纯物质的P-T图(1)
固
压力
温度
2
1
3
固相区
液相区
气相区
压缩
流体区
图 2—2 纯物质的P-T图(2)
三相点
临界点
液
体
液体和蒸汽
气体
图 2—3 纯物质的P—V图(2)
临界点数学特征
饱和液体线
饱和蒸汽线
纯流体的 pV 相图告诉我们,任何一种处于平衡状态的纯的均相流体,其温度、压力和摩尔体积或比容之间存在一种定量的函数关系:
这种函数关系式称为流体的状态方程(equation of state,简称EOS)。理论上可以从上述函数关系式中任意解出一个变量,如