《工程热力学》课程教学资源（PPT课件）第十二章 混合气体和湿空气 Gas mixtures and moist air

混合气体和湿空气第十二章Gas mixtures and moist air1111111111111111112-1理想气体混合物T1111i11112-2湿空气1/11112-3相对湿度和含湿量1111111112-4湿空气的炝-湿图1111/1//112-5湿空气的热力过程福111111111111I11111111111/111I111A

1 第十二章 混合气体和湿空气 Gas mixtures and moist air 12-1 理想气体混合物 12-2 湿空气 12-3 相对湿度和含湿量 12-4 湿空气的焓-湿图 12-5 湿空气的热力过程

12-1理想气体混合物处理气体混合物的基本原则混合气体混合物的组分都处理想气体状态，则混合气O体也处理想气体状态：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。平均气体常数Rpl平均摩尔质量m4混g混折合气体常数折合摩尔质量MaRg混=Rg混1(Mv)。= 22.4 ×10-3 m3 / mol酒n混M混=En,Mn混 =Zn,为“某种”理想气体。理想气体混合物可作为Rg混和M混的

2 12–1 理想气体混合物 一、处理气体混合物的基本原则 ▲混合气体混合物的组分都处理想气体状态，则混合气 体也处理想气体状态； ▲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 pV m R T = 混 混 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 混 混g = 3 3 0 ( ) 22.4 10 m / mol Mv − =  n 混 = ni i i n M n M 混 混 =  平均气体常数， 折合气体常数 平均摩尔质量， 折合摩尔质量

混合气体的分压力定律和分容积定律1.分压力定律(Daltonlawofpartialpressure)分压力组分气体处在与混合气体相同容积、相同温度单独对壁面的作用力。pV=nRT= n,RTR: n.Rp2=nRTVEp, = RT .Znp =Ep3

3 二、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 单独对壁面的作用力。 pV = nRT p1 V = n1 RT pi V = ni RT pm V = nm RT Vpi = RT ni = nRT i p p = 

道尔顿分压定律吉祥混合气体的总压力等于混合气体中各组分气体在与混合气体具有相同温度和相同体积条件下单独存在时所产生的压力之和。>分压定律只适用于理想气体混合物。理想气体分子之间没有相互作用力，因而其中的每一种气体都不会由于其他气体的存在而受到影响。>也就是说，每一种组分气体都是独立起作用的，对总压力的贡献和它单独存在时的压力相同。>对于真实气体，分子之间有作用力，且在混合气体中的相互作用力与纯气体不同，于是各组分气体的压力不等于它单独存在时的压力，即分压定律不能成立。>在低压下的真实气体混合物近似服从道尔顿分压定律

4 混合气体的总压力等于混合气体中各组分 气体在与混合气体具有相同温度和相同体 积条件下单独存在时所产生的压力之和。 ➢分压定律只适用于理想气体混合物。理想气体分子之 间没有相互作用力，因而其中的每一种气体都不会由于 其他气体的存在而受到影响。 ➢也就是说，每一种组分气体都是独立起作用的，对总 压力的贡献和它单独存在时的压力相同。 ➢对于真实气体，分子之间有作用力，且在混合气体中 的相互作用力与纯气体不同，于是各组分气体的压力不 等于它单独存在时的压力，即分压定律不能成立。 ➢在低压下的真实气体混合物近似服从道尔顿分压定律。 道尔顿分压定律

2.分容积定律(Amagatlawof 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。移DonnyDTn2pV =n,RT= nRTpV = n,RTpVbvRT福, =nRTpZV.= RTZn:酒= ZV分容积定律25

5 2. 分容积定律(Amagat 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 i i pV n RT = m m pV n RT = i i p V RT n nRT  =  = V V =  i 分容积定律

亚美格分体积定律混合气体的总体积等于混合气体中各组分气体在与混合气体具有相同温度和相同压力条件下单独存在时所占有的体积之和。分体积定律同样只适用于理想气体混合物，对于真实气体，其各组分的体积不等于它单独存在时所占有的体积，当然分体积定律不能成立在低压下的真实气体混合物近似服从亚美格分福体积定律。6

6 混合气体的总体积等于混合气体中各组分气 体在与混合气体具有相同温度和相同压力条 件下单独存在时所占有的体积之和。 分体积定律同样只适用于理想气体混合物，对 于真实气体，其各组分的体积不等于它单独存 在时所占有的体积，当然分体积定律不能成立。 在低压下的真实气体混合物近似服从亚美格分 体积定律。 亚美格分体积定律

/11三、混合气体成分1.质量分数 (mass fraction ofa mixture)1m1mZw,=Zm=1:1W:1m;1mmmm112.体积分数(volumefractionof a mixture)V11Zp, =1i?V1113.摩尔分数(molefractionofa mixture)一一斤111111n;Zx, = 1.福X;-11-n1I11酒1111/11111111111森711111KA

7 三、混合气体成分 i i m w m = 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) 1 1 i i i m m w m m m m  = = = =  

1-1u114.各成分之间的关系111V(Mv)1hna)i2x, =P;VM)n混n混混1混1111RM,g混111b)W小小i11RM混gi1//11111111RRR/R.,TVpvmg混g混g混g一一WXRRRTV/Rmpl花蒙混g混gigigi福R/ MM111=x大R/MM混111111111811KA

8 4.各成分之间的关系 ) a xi i =  ) g i i i i gi R M b w x x R M = = 混 混 i i V V  = 混 ( ) ( ) i i i i n Mv n x n Mv n =  = 混 混 混 g g g g g g g g / / / / i i i i i i i i i i i i i i m V pV R T R R R w x m pV R T V R R R R M M x x R M M  = = = = =  = = 混 混 混 混 混 混 混

5.分压力和总压力1拉p =xp11111p.V/ RTn.P;111x.1福pV/RTpn混11.116.利用混合物成分求M混和Rg混1111)已知质量分数11R11MR.R42混g混giR1g混1/111R.福g混(RRR2xRZw;二JW人x二g混g混deg混R档gi111111.111111111911I1KV7

9 i i p x p = 6. 利用混合物成分求M混和Rg混 1)已知质量分数 R w R g g 混 = ( i i) i i i i / / n pV RT p x n pV RT p = = = 混 g R M R  = 混 混 5. 分压力和总压力 ( ) g g g g g g i i i i i i i R w x w R R x R x R R =   =  =  = 混 混 混 混

11/111112)已知摩尔分数11I1111111RRM混=Z(M,x)11g混M混1/11/111T川1E111Z(n,M)n;M,MEF(x.M)n混M混(n,M)二混n混n混111111111111I11I111111例A71114311111111礼1111111例A411143福111I1111111111111酒1111I111111111111111011111KA

10 2)已知摩尔分数 M M x 混 = ( i i) ( ) ( ) ( ) i i i i i i i i n M n n M n M M M x M n n    =  = =  =      混 混 混 混 混 g R R M  = 混 混 例A711143 例A411143