R22壓焓圖解讀.doc

壓焓圖解讀在制冷工程中，最常用的熱力圖就是制冷劑的壓焓圖。該圖縱坐標(biāo)是絕對(duì)壓力的對(duì)數(shù)值lgp(圖中所表示的數(shù)值是壓力的絕對(duì)值)，橫坐標(biāo)是比焓值h。1、臨界點(diǎn)K和飽和曲線臨界點(diǎn)K為兩根粗實(shí)線的交點(diǎn)。在該點(diǎn)，制冷劑的液態(tài)和氣態(tài)差別消失。K點(diǎn)左邊的粗實(shí)線Ka為飽和液體線，在Ka線上任意一點(diǎn)的狀態(tài)，均是相應(yīng)壓力的飽和液體；K點(diǎn)的右邊粗實(shí)線Kb為飽和蒸氣線，在Kb線上任意一點(diǎn)的狀態(tài)均為飽和蒸氣狀態(tài)，或稱干蒸氣。2、三個(gè)狀態(tài)區(qū)Ka左側(cè)過冷液體區(qū)，該區(qū)域內(nèi)的制冷劑溫度低于同壓力下的飽和溫度；Kb右側(cè)過熱蒸氣區(qū)，該區(qū)域內(nèi)的蒸氣溫度高于同壓力下的飽和溫度；Ka和Kb之間濕蒸氣區(qū)，即氣液共存區(qū)。該區(qū)內(nèi)制冷劑處于飽和狀態(tài)，壓力和溫度為一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。在制冷機(jī)中，蒸發(fā)與冷凝過程主要在濕蒸氣區(qū)進(jìn)行，壓縮過程則是在過熱蒸氣區(qū)內(nèi)進(jìn)行。3、六組等參數(shù)線制冷劑的壓-焓（LgP-E）圖中共有八種線條：等壓線P(LgP)，等焓線（Enthalpy），飽和液體線（Saturated Liquid）， 等熵線（Entropy），等容線（Volume），干飽和蒸汽線(Saturated Vapor)， 等干度線(Quality)，等溫線（Temperature)（1）等壓線：圖上與橫坐標(biāo)軸相平行的水平細(xì)實(shí)線均是等壓線，同一水平線的壓力均相等。（2）等焓線：圖上與橫坐標(biāo)軸垂直的細(xì)實(shí)線為等焓線，凡處在同一條等焓線上的工質(zhì)，不論其狀態(tài)如何焓值均相同。（3）等溫線：圖上用點(diǎn)劃線表示的為等溫線。等溫線在不同的區(qū)域變化形狀不同，在過冷區(qū)等溫線幾乎與橫坐標(biāo)軸垂直；在濕蒸氣區(qū)卻是與橫坐標(biāo)軸平行的水平線；在過熱蒸氣區(qū)為向右下方急劇彎曲的傾斜線。（4）等熵線：圖上自左向右上方彎曲的細(xì)實(shí)線為等熵線。制冷劑的壓縮過程沿等熵線進(jìn)行，因此過熱蒸氣區(qū)的等熵線用得較多，在lgp-h圖上等熵線以飽和蒸氣線作為起點(diǎn)。（5）等容線：圖上自左向右稍向上彎曲的虛線為等比容線。與等熵線比較，等比容線要平坦些。制冷機(jī)中常用等比容線查取制冷壓縮機(jī)吸氣點(diǎn)的比容值。（6）等干度線：從臨界點(diǎn)K出發(fā)，把濕蒸氣區(qū)各相同的干度點(diǎn)連接而成的線為等干度線。它只存在與濕蒸氣區(qū)。上述六個(gè)狀態(tài)參數(shù)（p、t、v、x、h、s）中，只要知道其中任意兩個(gè)狀態(tài)參數(shù)值，就可確定制冷劑的熱力狀態(tài)。在lgp-h圖上確定其狀態(tài)點(diǎn)，可查取該點(diǎn)的其余四個(gè)狀態(tài)參數(shù)壓焓圖畫線壓焓圖是以焓值為橫坐標(biāo)，以壓力為縱坐標(biāo)的坐標(biāo)圖。對(duì)于制冷工況來(lái)說，有四個(gè)重要的點(diǎn)，壓縮機(jī)吸氣溫度點(diǎn)1，壓縮機(jī)排氣溫度點(diǎn)2，冷凝器出口溫度3，蒸發(fā)器入口溫度4?？梢赃@樣來(lái)確定：a）確定蒸發(fā)壓力和冷凝壓力，按蒸發(fā)和冷凝的溫度確定也可以。就可以在壓焓圖上畫好兩條橫線L1和L2。b) 確定過冷度和過熱度。過冷度是冷凝溫度與冷凝器出口溫度的差值。過熱度是壓縮機(jī)吸氣溫度與蒸發(fā)溫度的差值。蒸發(fā)壓力線L1對(duì)應(yīng)的壓縮機(jī)吸氣溫度點(diǎn)就是1，冷凝壓力線L2對(duì)應(yīng)的冷凝器的出口溫度點(diǎn)就是3。c) 1點(diǎn)沿等熵線與L2的交點(diǎn)就是2。d) 3點(diǎn)沿等焓線與L1的交點(diǎn)就是4。以上指的是理想循環(huán)。2壓焓圖英文按鈕代表的意思 科技 懸賞點(diǎn)數(shù) 10 1個(gè)回答 147次瀏覽 0zhangweiwei06020 2009-3-10 17:34:03 118.26.160.* 舉報(bào) 壓焓圖英文按鈕代表的意思 回答 窗體頂端窗體底端References 添加引用： 登錄并發(fā)表回答 取消 在谷歌搜索壓焓圖英文按鈕代表的意思 正在發(fā)表回答，請(qǐng)稍候 您輸入的內(nèi)容將會(huì)在您成功登錄之后自動(dòng)發(fā)表。 回答按時(shí)間排序 按投票數(shù)排序 0semikio23 2009-3-10 17:35:16 60.212.225.* 舉報(bào) 自由焓 自由焓 free enthalpy 熱力學(xué)函數(shù)之一，是判斷等溫、等壓下冶金反應(yīng)的方向及平衡態(tài)的依據(jù)。有的書刊上稱它為：吉氏自由能(Gibbs free energy)。自由焓計(jì)算是冶金過程熱力學(xué)的中心內(nèi)容和基本手段。 自由焓G 的定義是： (1) 式中G為自由焓（焦），H為焓(焦)，S為熵(焦/開)，T為絕對(duì)溫度(開)。以上各參量一般均取 1摩爾的值。對(duì)純物質(zhì)，自由焓與物質(zhì)的化學(xué)本性及其狀態(tài)以及所處的溫度、壓力有關(guān)。對(duì)固體或距臨界溫度較遠(yuǎn)的液體，壓力的影響可忽略不計(jì)。對(duì)溶液而言，自由焓還與溶液的組成有關(guān)。由A及B組成的二元溶液，其自由焓G： (2) 式中,強(qiáng)、強(qiáng)B為組元A、B的偏摩爾自由焓,即化學(xué)勢(shì),也即在恒溫恒壓下加入 1摩爾該組分到極大量的給定濃度溶液內(nèi)所引起的自由焓變化。n、nB為組分A和B的摩爾數(shù)。 自由焓變量 一個(gè)等溫過程或反應(yīng)的自由焓變量 G根據(jù)式（1）為： (3) 在等溫等壓下一個(gè)過程或反應(yīng)能否自發(fā)地進(jìn)行，取決于自由焓變量G是負(fù)值還是正值。G為負(fù)值的反應(yīng)可以進(jìn)行；負(fù)值越大，則該反應(yīng)進(jìn)行的趨勢(shì)越大。兩個(gè)同類型反應(yīng)，其進(jìn)行的先后順序取決于其G負(fù)值的大小，負(fù)值大的反應(yīng)優(yōu)先進(jìn)行。當(dāng)G0，該反應(yīng)達(dá)到平衡,也即反應(yīng)向正方向進(jìn)行的速度與向反方向進(jìn)行的速度相等。對(duì)反應(yīng)方程式 方括弧A表示溶于金屬液中的A,也可用峎表示；而圓括弧(C)表示溶于爐渣中的C,在中國(guó)也有用哫表示的。其平衡常數(shù)K為： (4) 式中,a、aC、pD分別代表平衡時(shí)組分A、C的活度和氣體組分D的分壓（大氣壓）；B因是純固體物質(zhì)，其活度為1，故從略。 反應(yīng)的平衡常數(shù)K 與其標(biāo)準(zhǔn)自由焓變量G的關(guān)系式為： (5) 式中R為氣體常數(shù)，其值為8.314焦（開摩爾）。標(biāo)準(zhǔn)自由焓變量G是反應(yīng)物質(zhì)和產(chǎn)物都處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的自由焓變量。對(duì)氣體來(lái)說,其標(biāo)準(zhǔn)態(tài)為1大氣壓下的純氣體。對(duì)溶液來(lái)說，其標(biāo)準(zhǔn)態(tài)可采用純物質(zhì)或 1濃度溶液。 對(duì)非標(biāo)準(zhǔn)態(tài)的反應(yīng)，可用等溫方程式計(jì)算其G： (6) J和K相似,但用實(shí)際的活度或壓力來(lái)表達(dá)。根據(jù)上列反應(yīng)方程式， 順便指出，下面談到的G或G，均用自由焓或標(biāo)準(zhǔn)自由焓，而將“變量”二字省略。談到G 時(shí)用自由焓的絕對(duì)值即絕對(duì)自由焓。 化合物的標(biāo)準(zhǔn)生成自由焓 G可用298K的標(biāo)準(zhǔn)生成焓H圏、標(biāo)準(zhǔn)熵S圏和熱容Cp求出,其計(jì)算公式為： (7) a、b為熱容Cp與溫度T關(guān)系式的常數(shù)；當(dāng)只用兩項(xiàng)式時(shí)： (8) (9) S圏可用反應(yīng)物及產(chǎn)物的標(biāo)準(zhǔn)熵S圏求出： (10) 上列各式中,v為反應(yīng)方程式中各物質(zhì)的系數(shù)也即其摩爾數(shù)。下標(biāo)p表示產(chǎn)物，r表示反應(yīng)物。 化合物的標(biāo)準(zhǔn)生成自由焓也可用式(11)求出： (11) 式中的H0和I是常數(shù)，可用已知的兩個(gè)溫度的該化合物的G值求出。H0也可用式(12)由已知某一溫度該化合物的H求出： (12) 溶解自由焓 某元素溶于金屬液成為冶金熔體，其溶液生成自由焓稱為溶解自由焓。由于活度有不同標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，因之標(biāo)準(zhǔn)溶解自由焓根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)態(tài)的不同而有不同值。 可以證明：對(duì)純物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)態(tài)，G0。高濃度合金熔體，熔渣（以氧化物為組分）等通常采用純物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)態(tài)。對(duì)重量1濃度溶液的標(biāo)準(zhǔn)態(tài),其標(biāo)準(zhǔn)溶解自由焓用G嬸表示： (13) 式中，M1為溶劑的分子量,M2為溶質(zhì)的分子量，為1濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液中溶質(zhì)按拉烏爾定律計(jì)算的活度系數(shù)。對(duì)鐵液來(lái)說，式(13)可寫為式(14)： (14) 鐵液及鋼液通常采用重量 1濃度溶液的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)。對(duì)1摩爾濃度溶液的標(biāo)準(zhǔn)態(tài),其標(biāo)準(zhǔn)溶解自由焓用G嬸(摩)表示： (15) 有色金屬的熔體多采用 1摩爾濃度溶液的標(biāo)準(zhǔn)態(tài)。兩種1濃度溶液的標(biāo)準(zhǔn)溶解自由焓的相互轉(zhuǎn)換關(guān)系式為: (16) 化學(xué)反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)自由焓 根據(jù)參加反應(yīng)的物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)生成自由焓及標(biāo)準(zhǔn)溶解自由焓按式(17)計(jì)算（單質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)生成自由焓G=0）： (17) 或更通用的表達(dá)式為： (18) 顯然，在式(18)中,反應(yīng)方程式右方的產(chǎn)物采用正號(hào),而左方的反應(yīng)物采用負(fù)號(hào)。對(duì)于有溶液參加的反應(yīng),由于標(biāo)準(zhǔn)溶解自由焓有不同標(biāo)準(zhǔn)態(tài)而有不同值，算出的反應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)自由焓G也有不同值,但無(wú)論采取任何標(biāo)準(zhǔn)態(tài),利用等溫方程式在給定條件下計(jì)算的自由焓G是相同的。按上列方法算出的反應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)自由焓是多項(xiàng)式。利用回歸分析法可求出常用的二項(xiàng)式，用以繪制各種化合物（氧化物、硫化物、氯化物、氟化物、碳化物、氮化物等）的以Ellingham-Richardson命名的G對(duì)T 關(guān)系圖 (見氧勢(shì)圖)。為了便于運(yùn)算，已有專門書籍將各單質(zhì)及各種化合物不同溫度的H、Cp、S、G 等按表列出。任何冶金過程及反應(yīng)的上列有關(guān)熱力學(xué)函數(shù)的變量均可按類似的通用表達(dá)式(18)進(jìn)行計(jì)算。 自由焓的應(yīng)用 冶金反應(yīng)經(jīng)常是有多相參加的反應(yīng)。改變自由焓是控制冶金反應(yīng)方向及平衡態(tài)的手段。通過改變四個(gè)因素，即溫度、活度、壓力及添加劑可以變更反應(yīng)自由焓，由正變負(fù)，由大變小，從而可選擇地使某些反應(yīng)優(yōu)先進(jìn)行，某些反應(yīng)推遲進(jìn)行，或創(chuàng)造條件使不能進(jìn)行的反應(yīng)可以進(jìn)行，以達(dá)到預(yù)期結(jié)果。當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，利用平衡常數(shù)可以調(diào)整產(chǎn)物的組成。 由等溫方程式可理解，改變反應(yīng)進(jìn)行時(shí)的溫度、壓力或參加物質(zhì)的活度（或三種因素同時(shí)改變），可改變反應(yīng)自由焓。添加劑的作用可用碳作為添加劑對(duì)高鈦渣（或金紅石）氯化時(shí)自由焓的變化加以說明。難以進(jìn)行的式(19)通過加入碳作添加劑變?yōu)闃O易進(jìn)行的式(20)： (19) (20) 利用化合物生成自由焓數(shù)據(jù)繪制的Ellingham-Ric-hardson圖,直接示出同類化合物穩(wěn)定性大小的相對(duì)次序，給出氧化還原的轉(zhuǎn)化溫度，為研究和分析同類型化學(xué)反應(yīng)的相互關(guān)系提供依據(jù)。溶于鐵液