第六章实际气体的性质及热力学一般关系式S6-3对应态原理与通用压缩因子图工程热力学
工程热力学 §6-3 对应态原理与通用 压缩因子图 第六章 实际气体的性质及 热力学一般关系式
PART036-3对应态原理与通用压缩大子图通过前面对实际气体状态方程的分析，可以发现，状态方程中都包含着与物性有关的常数，例如范德瓦尔方程。其中a，b为范德瓦尔常数，(p+)(Va-b)= RTm与物性有关常数，不同的工质，α、b的值不同获得这些常数的方法有两种：1）利用临界点的实验数据计算得到一一适用于少数方程：2）利用p、V、T实测数据拟合一一多数方程的常数都采用这种方法获得。通常我们需要预测或估算某些工质的热力性质，此时往往缺之系统的实验数据，因此，需要想办法构建一个不含物性常数的通用方程，对比态方程和通用压缩因子图就是两种通用的方法。工程热力学
工程热力学 PART 03 6-3 对应态原理与通用压缩因子图 2 m m ( )( ) a p V b RT V + − = 其中a，b为范德瓦尔常数， 与物性有关常数，不同的工质，a、b的值不同 通过前面对实际气体状态方程的分析，可以发现，状态方程中都包含着 与物性有关的常数，例如范德瓦尔方程。 获得这些常数的方法有两种： 1）利用临界点 的实验数据计算得到——适用于少数方程； 2）利用p、v、T 实测数据拟合——多数方程的常数都采用这种方法获得。 通常我们需要预测或估算某些工质的热力性质，此时往往缺乏系统的实验 数据，因此，需要想办法构建一个不含物性常数的通用方程，对比态方程和通 用压缩因子图就是两种通用的方法
PART 036-3对应态原理与通用压缩因子图对应态原理上述半理论半经验状态方程，有许多与物质有关的系数，虽然有一定的通用性，但是需要大量精确的实验数据进行拟合。能不能找到一个与物质无关的、普适性的通用状态方程？实验中发现，所有气体在接近临界状态时都显示出相似的热力性质：opa2L= 0临界点C，均有va因此用相对于临界参数的对比值，代替压力、温度和比体积的绝对值，并利用它们导出普遍适用的状态方程的想法，希望借此消去和物性有关的常数。p取对比参数prT工程热力学Pc
工程热力学 PART 03 6-3 对应态原理与通用压缩因子图 一、对应态原理 实验中发现，所有气体在接近临界状态时都显示出相似的热力性质： 临界点C，均有 0 TC p v = 2 2 0 TC p v = 因此用相对于临界参数的对比值，代替压力、温度和比体积的绝对值，并 利用它们导出普遍适用的状态方程的想法，希望借此消去和物性有关的常数。 取 r r r C C C p v T p v T p v T = = = 对比参数 能不能找到一个与物质无关的、普适性的通用状态方程？ 上述半理论半经验状态方程，有许多与物质有关的系数，虽然有一定的通用 性，但是需要大量精确的实验数据进行拟合
PART036-3对应态原理与通用压缩因子图1、对比参数及对比态方程对比态参数（ReducedParameter）：对比压力、对比温度、对比比体积V.T27 (RT.)2pmVap.m.r647VPerPerm,crRTa对比态方程：用对比态参数表示的状态方程。b8Pera8 Per'er将对比态参数代入范德瓦尔方程)=RTp12R3 Ter可导得33V=8TP, +2m.Im.r范德瓦尔对比态方程工程热力学
工程热力学 PART 03 6-3 对应态原理与通用压缩因子图 1、对比参数及对比态方程 m r r m,r cr cr m,cr p T V p T V p T V = = = 将对比态参数代入范德瓦尔方程 ( m ) 2 m a p V b RT V + − = 可导得 r m,r r 2 ( ) m,r 3 p V T 3 1 8 V + − = 范德瓦尔对比态方程 对比态参数(Reduced Parameter)：对比压力、对比温度、对比比体积 对比态方程：用对比态参数表示的状态方程。 2 cr cr cr cr cr cr cr 27 ( ) a 64 b 8 8 3 RT p RT p p v R T = = =
PART 036-3对应态原理与通用压缩因子图)(3v, -1) = 8T(pr +V范德瓦尔对比态方程33V8Tp, +m,r讨论：1）对比态方程中没有物性常数，所以是通用方程2）从对比态方程中可看出相同的p，T下，不同气体的v不同相同的pr，T下，不同气体只要满足同一对比态方程，它们的v相同。工程热力学
工程热力学 PART 03 6-3 对应态原理与通用压缩因子图 讨论： 1）对比态方程中没有物性常数，所以是通用方程。 2）从对比态方程中可看出 相同的p，T 下，不同气体的v不同 相同的pr，Tr下，不同气体只要满足同一对比态方程，它们的vr相同。 r m,r r ( ) 2 m,r 3 p V T 3 1 8 V + − = 2 3 ( )(3 1) 8 r r r r p v T v + − = 范德瓦尔对比态方程