第3章实际气体上技巧.pptVIP

第三章 实际气体状态方程及热力性质 ;1、范德瓦尔引力 ;2．氢键 ;?氢键有两个与一般范德瓦尔引力不同的特点：;3．相斥力 ; —分子有永久偶极矩，相互作用力除色散力和诱导力外，强极性气体的静电力较大。 ; 2、非极性气体（流体） ;四、如何区分不同气体;§3-2 实际气体状态方程式的一般热力学特性 ;?压缩因子Z ;?Z~pr图; ? p→0时所有对比等温线都趋向 Z=1，即在任何温度都有;?Tr1：等温线从p=0、Z=1 处开始随pr升高而下降，然后 穿过汽液两相区。此时纯质等 温线也是等压线，因此垂直向 下，直至和饱和液体相交，然 后再转向上，并与临界等温线 相交。由于液体密度大大地高 于气体密度，分子间相互作 用 力使饱和液体的压缩因子Z大大低于1，而且比同温同压下的 饱和蒸气也小得多。 ;?TTB：在p→0处等温线斜率亦为正，即超过波义耳温度时 Z1，表明气体比体积大于同温同压下的理想气体比体积。 这是因为实际气体的分子本身占有体积，而且在高密度时 因分子间斥力起了作用。;二、实际气体状态方程的一般热力学特性 ;?斜率最高的等温线在回折温度处，超过回折温度，斜率下降（但仍为正值）;5、 理想气体在p-T图上的等比 体积线是直线，其斜率随密度 的增加而增加。除高密度及低 温情况外，基本上是直线。因 此，实际气体状态方程的等比 体积线也应满足图示的形状， 且降低密度或增加温度时所有 等比体积线趋于直线;§3-3 维里状态方程 ;二、截断形维里方程 ;§3-4 二常数方程 ;?求取a、b的两种方法 ;?根据物质的p、v、T实验参数数据，用曲线拟合方法求， 算得的a、b值不仅和物性有关，而且和数据拟合的范围有 关，但精度较高。 ;?对范氏方程的评价;?原则上它只能应用于气相和液相 ;?临界点附近也是不够准确 ;二、R-K方程 ;?从R-K方程得 和范德瓦尔方程相比有所改进， 但和物质实验数据相比仍有一定距离。 ;三、R-K-S方程 ;四、P-R（Peng-Robinson）方程 ;§5-5 多常数半经验方程 ;二、B-W-R方程 ;　1970年，斯达林（K.E.Starling）等又把B-W-R方程修正为有11个常数的状态方程，又称B-W-R-S方程。应用范围有所扩大，在对比温度低至Tr =0.3、对比密度高达三倍临界密度时仍可用于预算气体的p、v、T性质。用于推算轻烃气体，例如CO2、H2S、N2等气体的体积，误差范围在0.5-2.0%之间。 ;M-H59型方程;;§5-6 对应态原理及气体对比态状态方程 ;一、二参数对应态原理 ;?范德瓦尔对应态原理—各种物质的pr、Tr、vr三个对比态 参数中，如果任意两个参数各自相 同，则第三个参数相同。;? 修正的二参数对应态原理 ;引入理想对比体积积后，通用对比态方程可以写成： ;?二参数对比态压缩因子图 ;二、三参数对应态原理 ;?简单流体，对比温度Tr=0.7时的对比蒸汽压prs差不多严格等于0.1； ;2、引进偏心因子后的压缩因子Z; 匹察按三参数对应态原理编制了压缩因子Z（0）、Z（1）表，范围为Tr=0.5~4.0、pr=0.2~9.0。近来，用对应态原理来推算标准流体的热力性质时，大多数采用引入偏心因子ω为第三参数的对比态关系。这种方法只能应用于标准流体，仍不能用于强极性、氢键或量子流体。 ;三、L-K方程 ;L-K方程表达式为 ：;L—K方程的常数 ;?应用L-K方程求某物质的压缩因子;?L-K方程是解析型方程，便于计算机计算； ?与匹察的压缩因子表相比，应用范围扩大到Tr=0.3-4， pr=0-10； ?用这个方程推算体积及焓值，包括混合物计算，结 果都相当精确。对于（c1到c6）烷烃及乙烯、丙烯、 氮、二氧化碳和苯，L-K方程计算的Z值与文献值比 较，在宽广的温度、压力范围内的偏差为：过热气 为0.94%，饱和蒸气为1.02%；饱和液为1.231%。 ;四、严家騄对比态方程 ;1980年，严家騄出一个饱和蒸汽通用状态方程