《化工热力学》课程教学资源（PPT课件）第二章 流体的PVT关系和状态方程

第二章流体的PVT关系

1 第二章 流体的 PVT关系

P-V-T关系的用途1.流体的p-V-T关系可直接用于设计，如：输送管道直径的选取。61)262）储罐的体积、承受压力。2.利用可测的热力学性质（T，P，V，Cp）计算不可测的热力学性质 H,S,G,f, Φ,α,) 。而2点的意义比1点要大得多。（将在第3、4章介绍)有了p-V-T关系，热力学的大多数问题均可得到解决

2 P-V-T关系的用途 ❖ 1.流体的p-V-T关系可直接用于设计，如： 1) 输送管道直径的选取。 2）储罐的体积、承受压力。 ❖ 2.利用可测的热力学性质（T，P，V，CP）计算不 可测的热力学性质（H，S，G，f，φ，α，γ）。 ❖ 而2点的意义比1点要大得多。（将在第3、4章介 绍） 有了p-V-T关系，热力学的大多数问题均可得到解 决

第二章内容$ 2.1纯流体的p-V-T相图82.2气体状态方程(EOS)82.3对应态原理和普遍化关联式S 2.4液体的p-V-T性质S2.5真实气体混合物p-V-T关系82.6状态方程的比较和选用

3 第二章 内容 §2.1 纯流体的p-V-T相图 §2.2 气体状态方程（EOS） §2.3 对应态原理和普遍化关联式 §2.4 液体的p-V-T性质 §2.5 真实气体混合物p-V-T关系 §2.6 状态方程的比较和选用

$ 2.1纯流体的p-V-T相图$ 2.1.1 T-V图p-V图$ 2.1.23 p-T图$ 2.1.3s 2.1.4 p-V-T立体相图S2.1.5纯流体p-V-T关系的应用及思考

4 §2.1 纯流体的p-V-T相图 §2.1.1 T –V 图 §2.1.2 p-V 图 §2.1.3 p-T 图 §2.1.4 p-V-T 立体相图 §2.1.5 纯流体p-V-T关系的应用及思考

图$2.1.1 T-V E在常压下加热水STATESSTATL3STATE4STATE 1STATE 2P=lalmP=lalmT=300°CT=100°CP=larmP=1atmP=1atmT=20°CT=100°CT=100°CaOHeatHeatHeatHeatHeat466165

5 T v 1 2 5 3 4 §2.1.1 T –V 图 在常压下加热水

ne300eated83Sup32Saturated1001mixture20t6

6

T. ‘CI25MPaS2.1.1 T-V图临界点MPaPMPaCritical point0915122.==QR8MPa374.14气体P=MPaXP=MPa0.1液体P=MPa0.01P=液体和蒸汽饱和汽相线饱和液相线（露点线）（泡点线）, m3/ kg0.003155

7 液体和蒸汽 液体 气体 临界点 饱和液相线 （泡点线） 饱和汽相线 （露点线） §2.1.1 T -V图

$ 2.1.2 P-V图状态3状态5状态4状态1状态2P=0.2MpaP=0.4762MpaT=150°CP=0.4762MpaP=IMpaP=0.4762MpaT=150°CT=150°℃T=150CT=150°CS加热加热加热H加热加热超临界流体区(T>T和P>P)CRG气P"(T)液/汽液波DE棋P(T2)T>T线T<T饱和汽相线T<Tn8Nc

8 0.4762Mpa =150 C P T = o §2.1.2 P-V图 0.2Mpa =150 C P T = o T T  c T c T T 1  c T T 2  c 1 ( ) s P T2 ( ) s P T 0.4762Mpa =150 C P T = o 0.4762Mpa =150 C P T = o 1Mpa =150 C P T = o

$ 2.1.2 P-V图￥1点、2线、4区0i临界点④超临界流体区(T>T,和P>PcP①过冷液体区Lps(T)②过热蒸汽区③汽液两相平衡区VLF=C-P+2=1>TV/LTDPS(T2)ETi<T.2<T①饱和液相线②饱和汽相线什么是正恒温线常沸点？（泡点线）（露点线）IV.V

9 临界点 §2.1.2 P-V图 ③汽液两相平衡区 F=C-P+2=1 ②过热蒸汽区 ( ) ( ) ( ) (在 点) 在 点 P V C P V C T T 0 0 2 2 = =     恒温线 什么是正 常沸点？ ❖④ 超临界流体区 （T>Tc和P>Pc） ①过冷液体区L ①饱和液相线 （泡点线） ②饱和汽相线 （露点线 ） ❖1点、2线、 4区

临界点一p-V-T中最重要的性质：1）Tc、pc是纯物质能够呈现汽液平衡时的最高温度和最高压力要使气体液化温度绝对不能超过T。。气体“液化”的先决条件是T<T，否则无论施加多大的压力都不可能使之液化。2）临界等温的数学特征：等于临界温度的等温线在临界点出现水平拐点。(aP/av)r。=0 (在C点)重要！10(αp/av2)r. =0 (在C点)

10 临界点—p-V-T中最重要的性质 ❖ 1）Tc、pc 是纯物质能够呈现汽液平衡时的最高温度 和最高压力。 ❖ 要使气体液化温度绝对不能超过Tc 。 ❖ 气体“液化”的先决条件是T<Tc，否则无论施加多大 的压力都不可能使之液化。 ❖ 2）临界等温的数学特征：等于临界温度的等温线在 临界点出现水平拐点。 ( ) ( ) ( ) (在 点) 在 点 P V C P V C C C T T 0 0 2 2 = =     重要！