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1、,6.1实际气体与理想气体的热力性质区别理想气体为永久气体,不存在气-液相变的问题理想气体有较为简单的状态方程和热力性质:理想气体遵循状态方程P=R,T;理想气体的热力学能、焓和比热容都仅为温度的函数=f(T)h=f()u=cTddhdT理想气体遵循迈耶公式cp-c=R,且有Rkk-1,理想气体有下列熵变表达式:dp+cdPR2dTC+R2020/7/19,已得出的对理想气体和实际气体均适用的一些结论:热力学第一定律q=+w;g=Mh+wdQ=dE+h+c2+gz)dm-h+c2+g2ml+dWaq=(h2-h1)+(c2-C1)+g(2-x1)+shan定容比热容和定压比热容的定义c=(焓的
2、定义式h=u+POT T可逆定容过程q、=cT=A;Wy=0;可逆定压过程q=A7=Mh;W=0;(C、T绝热过程w=-;w1=-h(无论可逆与否)2020/7/19,562汽液相变的若干概念纯物质系统:化学成分均匀一致的物质系统相:物质内部性质均匀一致的某种聚集体相与相之间存在着相界面,界面两边的物质的物理性质或化学性质各不相同就同一物质而言,不同集态将形成不同的相纯物质的汽、液、固三相在一定条件下可以平衡共存,也可以在外界的作用下相互转化通常物质发生相变时体积要发生变化;伴有相变潜热。相变时的体积变化和相变潜热的大小与发生相变时的具体条件有关。对同一物庋,压力一定,相变潜热一定2020/7
3、/19,汽化:指物质由液态转变为气态的过程汽化过程包括蒸发和沸腾两种现象蒸发特指发生在液体表面上的汽化过程,可在任何温度下发生沸腾在液体内部发生并产生大量气泡的汽化过程沸腾过程只在沸点下才会发生定压力对应一定的沸点凝结:指物质由气态转变为液态的过程,也称液化汽化潜热:汽化过程中1kg液态物质(饱和液)完全汽化所需的热量物质的汽化潜热随压力增大而减少2020/7/19,饱和现象:系统中液化和汽化过程达到动态平衡,汽、液两相平衡共存,各自质量不变液化沸腾时,系统中汽、液两相随时都是能够平衡共存的,即系统时刻汽化处于饱和状态沸点即饱和温度2020/7/19,563气液相变过程PCO2定温压缩一安德鲁
4、实验说明了物质气液相变过程的特点CO2气体在T下定温压缩至对应的压力P(1,v1)时开始液化继续定温压缩只是液体增多,不再升压,过程既定温又定压最终CO2完全压缩成为液体(1)液化的整个过程中,除起始状态为气态,终了时为液态外,系统内一直处于气液两相平衡状态饱和状态液相的质量份额从0逐渐增大到1,汽相则从1降到01”纯饱和蒸汽;1纯饱和液体2020/7/19,继续对cO1液体进行定温压缩,结果压力急剧升高,不再保持与温度对应的关系,比体积减少极小液体近似为不可压缩提高温度至T2(2),重复上述压缩过程需压缩到对应较高的压力P2较小的比体积v2(2)时气体才开始液化液化完成时的比体积v22)则较
5、大液体的压缩与前述过程一样2020/7/19,CO2气体若在30419K下定温压P缩,过程进行到P=7382MPa,v2=0.00213675m3kg时将发生从气体到液体的连续过渡,不再出现定温定压的过程段,过程曲线在该处(d)出现一拐点超过30419K后,再不可能把CO2气体压缩成液体。气体将一直保持为气态,其定温压缩线随温度升高愈来愈接近于等腰双曲线(表现出理想气体特性)2020/7/19,联结液化开始和结束的各点,成为上界限线和下界限线,交1汇于点c点c称为临界点原则上认为上界限线T=T情况下,气体一旦压缩PI到临界点c立即全部液化下界限线TT情况下,气体不可能压缩成液体2020/7/19,
