热力学关系与物性图文课件（ppt精）

第2章热力学关系与物性 2 1纯物质蒸气压的计算 2 2纯物质汽化热的计算 2 3偏心因子的求算 2 4液体摩尔比热容的求算 总目录 下页 热力学数据是物性数据的重要组成部分 各种热力学性质之间存在着内在的关系 这里仅以物质的蒸气压 汽化热和液体比热容等的估算方法为例介绍如何根据热力学关系进行物性数据间的相互求算 2 1纯物质蒸气压的计算2 1 1Clapeyron方程Clapeyron方程式为或 第2章热力学关系与物性 2 1 2 2 本章目录 下页 上页 总目录 2 1 2纯物质蒸气压方程1 Clausius Clapeyron蒸气压方程 式中 2 Rankine蒸气压方程 也称Rankine Kirchoff方程 在正常沸点以下 ZV随温度的变化较小 近似于常数 而 HV近似于温度的直线函数 即将上式代入式 2 2 并积分得 总目录 本章目录 下页 上页 3 Antoine蒸气压方程Antoine提出了一个由式 2 3 作简单改进的方程式 Antoine常数A B C数值是由实验数据回归而得 许多资料中提供了物质的Antoine常数以备查阅 Antoine蒸气压方程被广泛地使用 其使用压力范围多数在10 1500mmHg之间 有些物质甚至可以达到临界点 本章目录 下页 上页 总目录 4 Riedel蒸气压方程Riedel在式 2 8 的基础上提出了一个蒸气压方程式 5 Frost Kalkwarf Thodos蒸气压方程Frost等也假设 HV a bT 但不设 ZV 1 0 而将 ZV与范德华方程联系 这样 积分式 2 2 得 本章目录 下页 上页 总目录 6 Riedel Plank Miller蒸气压方程Riedel Plank Miller蒸气压方程的形式为 D G Miller用临界点 正常沸点已及Riedel约束 由上式可得对应态蒸气压方程式 式中 本章目录 下页 上页 总目录 7 Vetere蒸气压方程 8 Gomez Thodos蒸气压方程 本章目录 下页 上页 总目录 9 Erpenbeck Miller蒸气压方程如果不知道临界参数而有正常沸点和正常沸点下的汽化焓数据 计算蒸气压可用Erpenbeck Miller蒸气压方程 式中 对有机物 对无机物 本章目录 下页 上页 总目录 2 1 3纯物质蒸气压估算实例 例2 1 用计算乙苯在186 8 时的饱和蒸气压 实验值为3 33bar 已知乙苯的Tb 409 3K Tc 617 1 Pc 36 07bar 详解见教材 本章目录 下页 上页 总目录 2 2纯物质的汽化热汽化热也称汽化焓或蒸发潜热 它是同温度下饱和蒸汽和饱和液体的焓差 即饱和液体汽化生成饱和蒸汽的焓的变化值 饱和液体 T P 饱和蒸汽 T P 2 2 1任意温度下汽化热的计算应用蒸气压方程计算汽化热 首先通过式 2 2 定义一个无因次数群 本章目录 下页 上页 总目录 对2 1节中的各种蒸气压方程进行微分 即可得到各种 的表达式 见教材表2 1 当选定了蒸气压方程式并计算出 值后 便可进一步求算 HV 当然 在求 HV之前还必须知道 ZV的值 式中 ZG和ZL分别为饱和蒸气和饱和液体的压缩因子 而VG和VL则为饱和蒸气和饱和液体的摩尔体积 本章目录 下页 上页 总目录 2 2 2正常沸点下汽化热的求算正常沸点下的汽化热用 HVb表示 在2 2 1小节介绍的各种计算 HV的方法中 只要将T Tb P 1 013bar代入即可求算正常沸点下的汽化热 除此之外下面再介绍一些方法 1 Giacalone方程式称为Giacalone方程式 其广泛地用于 HVb的快速估算 此方程简单 但计算值比实验值通常偏高 本章目录 下页 上页 总目录 2 Riedel方程式Riedel对式 2 57 进行了修正此式的误差几乎总是低于2 式中 Pc的单位是bar T的单位是K HVb则视R而定 3 Chen方程式 本章目录 下页 上页 总目录 用169种物质检验 上式误差几乎总是低于2 式中 Pc的单位是bar T的单位是K HVb则视R而定 4 Vetere方程式这是一个很好的经验公式 误差一般低于2 式中 Pc的单位是bar T的单位是K HVb则视R而定 本章目录 下页 上页 总目录 5 Procopio Su方程式Procopio等确定了k和Y的最佳值为 k 1 024Y 1 0Viswonath和Kuluor则提出 k 1 02Y 0 696 Kistiakowsky方程式Veter改进了Kistiakowsky方程式 提出了关于 SVb的计算公式 见表2 3 本章目录 下页 上页 总目录 2 2 3汽化热随温度的变化目前被广泛使用的一个 HV和温度T的关联式是Watson公式Fish和Lielmezs则提出下列 HV和T关系式 本章目录 下页 上页 总目录 2 2 4汽化热估算实例 例2 2 求苯乙酮在500K下的汽化焓 已知苯乙酮的 详解见教材 本章目录 下页 上页 总目录 2 3偏心因子的求算 定义 K S Pitzer于1955年提出一个物质特性参数 名为偏心因子 其定义为 式中 Pr Pr 0 7 是对比温度为0 7时的对比饱和蒸气压 用途 见教材 估算 本章目录 下页 上页 总目录 a 若蒸气压按Clausius Clapeyron方程表达 则可得Edmister方程b 若蒸气压按Lee Kesler方程表达 则 本章目录 下页 上页 总目录 通过498种各种物质检验 上式的平均误差为3 69 而Edmister方程和Lee Kesler方程的平均误差分别为5 10 和7 09 本章目录 下页 上页 c Chen等提出一个较新的估算式 总目录 2 4液体摩尔比热容的求算 2 4 1液体的摩尔比热容液体的摩尔比热容有三种形式 其定义分别为 本章目录 下页 上页 总目录 2 4 2Watson热力学循环求液体摩尔比热容步骤 见教材 公式 本章目录 下页