上海交通大学：《热力系统设计与实践 Design and Practice of Thermodynamic System》课程教学资源（2018课件）第08讲 理想气体混合物及湿空气 Ideal gas mixture and moisture（理想气体混合物分压力及状态参数计算）

第12章 理想气体混合物及湿空气 (Ideal gas mixture and moisture) 上游充通大粤 2018年3月23日 2 SHANGHAI JLAO TONG UNIVERSIT

2018年3月23日 2 第 12 章 理想气体混合物及湿空气 (Ideal gas mixture and moisture)

§12-1理想气体混合物 考虑气体混合物的基本原则： 混合气体的组分都处于理想气体状态，测混合气体 也处于理想气体状态； 混合气体可作为某种假想气体，其质量和分子数与 组分气体质量之和及分子数之和相同； n混=∑n, n混M混=∑n,M, pV=maR混T R混-平均气体常数 M混R混=R M湿-平均摩尔质量 (w)=22.4×103m3/mol 等等 理想气体混合物可作为R混和M混的“某种”理想气体。 上商充通大学 2018年3月23日 3 SHANGHAI JLAO TONG UNIVERSITY

2018年3月23日 3 §12–1 理想气体混合物 考虑气体混合物的基本原则：  混合气体的组分都处于理想气体状态，则混合气体 也处于理想气体状态；  混合气体可作为某种假想气体，其质量和分子数与 组分气体质量之和及分子数之和相同； g g pV m R T R   混 混 混 平均气体常数 理想气体混合物可作为Rg混和M混的“某种”理想气体。 M R R M g 混 混   混 平均摩尔质量 3 3 0 ( ) 22.4 10 m / mol Mv    等等 n 混  ni i i n M n M 混 混  

一、混合气体的分压力定律和分容积定律 l.分压力定律(Dalton law of partial pressure) 分压力—组分气体处在与混合气体相同容积、 相同温度时，单独对壁面的作用力。 命母争 pV nRT PV=nRT PaV=n RT pV =n,RT ∑p,=RT·∑n,=nRT p=∑p 分压力定律 上游充通大 2018年3月23日 4 SHANGHAI JIAO TONG UNIVERSITY

2018年3月23日 4 一、混合气体的分压力定律和分容积定律 1.分压力定律(Dalton law of partial pressure) 分压力——组分气体处在与混合气体相同容积、 相同温度时，单独对壁面的作用力。 pV  nRT 2 2 p V n RT p V n RT  1  1 Vpi  RT ni  nRT i p p   pi V  ni RT 分压力定律

2、分容积定律(law of partial volume) 分容积— 组分气体处在与混合气体同温同压单独 占有的体积。 命 单年多 12 2 pV=nRTpy=mRT pV:=nRT pV,=n,RT p∑V=RT∑n=nRT V=∑V;分容积定律 上游充通大学 2018年3月23日 5 SHANGHAI JLAO TONG UNIVERSITY

2018年3月23日 5 2、分容积定律(law of partial volume) 分容积——组分气体处在与混合气体同温同压单独 占有的体积。 pV  nRT pV1  n1 RT 2 2 pV n RT  i i pV n RT  pVi  RTni  nRT V V   i 分容积定律

三、混合气体成分 l.质量分数(mass fraction of a mixture) W,二现 2w,=1 m 2.体积分数(volume fraction of a mixture) V V ∑0，=1 3.摩尔分数(mole fraction of a mixture) ∑x,=1 n 图 上游充通大学 2018年3月23日 6 SHANGHAI JLAO TONG UNIVERSITY

2018年3月23日 6 三、混合气体成分   i 1 i i w m m w 2.体积分数(volume fraction of a mixture)   i 1 i i V V   3.摩尔分数(mole fraction of a mixture)   i 1 i i x n n x 1.质量分数(mass fraction of a mixture)