化工熱力學(xué)章

化工熱力學(xué)章第一頁，共二十七頁，2022年，8月28日23-4逸度和逸度系數(shù)第二頁，共二十七頁，2022年，8月28日33-4-1逸度和逸度系數(shù)的定義

（一）逸度的定義

（1）逸度定義的微分形式：對于理想氣體，Vig=RT/P對于真實(shí)系統(tǒng)，但是V須用真實(shí)體系的狀態(tài)方程描述，因此絕不會像上式一樣簡單，Lewis采用了一種形式化的處理方法，將真實(shí)系統(tǒng)也用以上理想氣體的形式表示：（等溫）其中f:逸度由熱力學(xué)基本關(guān)系:（等溫）第三頁，共二十七頁，2022年，8月28日4上式只定義了逸度相對值，不能確定其絕對值，為了完整了逸度的定義

。補(bǔ)充下列條件，表明P0時(shí)，真實(shí)氣體ig，fP第四頁，共二十七頁，2022年，8月28日5（2）逸度定義的積分形式參考態(tài)：理想氣體狀態(tài)（T，P0)

研究態(tài)：真實(shí)狀態(tài)（T，P）當(dāng)取參考態(tài)壓力為單位壓力，即P0=1時(shí)，則把逸度和偏離吉氏函數(shù)聯(lián)系起來，也就和EOS聯(lián)系起來依第五頁，共二十七頁，2022年，8月28日6當(dāng)取參考態(tài)的壓力等于研究態(tài)的壓力時(shí)，即P0=P，則（二）逸度系數(shù)的定義：

令：：定義為逸度系數(shù)第六頁，共二十七頁，2022年，8月28日73-4-2逸度和逸度系數(shù)描述相平衡汽、液兩相達(dá)到平衡時(shí)

Gsv=Gsl(物化知識）由于由逸度的積分定義式有所以汽、液兩相達(dá)到平衡時(shí)第七頁，共二十七頁，2022年，8月28日8由于汽液平衡時(shí)，飽和汽、液相的壓力相等，并等于飽和蒸汽壓。

依所以汽、液兩相達(dá)到平衡時(shí)存在：第八頁，共二十七頁，2022年，8月28日9首先求逸度系數(shù)，再依下式計(jì)算逸度因此逸度系數(shù)的計(jì)算很重要。而可用偏離吉氏函數(shù)來計(jì)算，從而與EOS聯(lián)系起來3-4-3逸度系數(shù)和逸度的計(jì)算第九頁，共二十七頁，2022年，8月28日10與P-V-T的關(guān)系可以直接從偏離吉氏函數(shù)得到（取P0=P）若取T，P為獨(dú)立變量若取T，V為獨(dú)立變量第十頁，共二十七頁，2022年，8月28日113-4-4逸度和逸度系數(shù)的性質(zhì)（隨T，P的變化）（1）逸度隨壓力的變化關(guān)系：因?yàn)榇嬖谌缦玛P(guān)系：{所以：兩邊在等溫下對壓力求偏導(dǎo)dG=(VdP)T第十一頁，共二十七頁，2022年，8月28日12（2）逸度隨溫度的變化關(guān)系：因?yàn)榈谑摚捕唔摚?022年，8月28日13（3）隨著T，P的變化式如下

或因?yàn)橥瑯哟嬖诘谑摚捕唔摚?022年，8月28日14例題3計(jì)算液體水在303.15K和在下列壓力下的逸度。（a）飽和蒸汽壓；（b）1MPa；（c）10MPa。

(利用逸度的性質(zhì)）解：查表C-1

(a)由于PS壓力較低，作理想氣體處理，即fsv=fsl=Ps=4246Pa(b)由逸度隨著壓力變化式，并忽視Vsl隨壓力的變化，則代入T=303.15K的數(shù)據(jù)得到；；第十四頁，共二十七頁，2022年，8月28日153-5對應(yīng)態(tài)原理計(jì)算偏離函數(shù)和逸度系數(shù)第十五頁，共二十七頁，2022年，8月28日16由于所以存在第十六頁，共二十七頁，2022年，8月28日17因?yàn)樵赥P為獨(dú)立變量時(shí)偏離焓的計(jì)算公式：第十七頁，共二十七頁，2022年，8月28日18由和第十八頁，共二十七頁，2022年，8月28日19其它偏離函數(shù)的對應(yīng)態(tài)關(guān)系從偏離熵的計(jì)算公式結(jié)合和得到結(jié)合第十九頁，共二十七頁，2022年，8月28日20同樣，從逸度系數(shù)和等壓熱容的關(guān)系式結(jié)合和得到結(jié)合或或或=通式第二十頁，共二十七頁，2022年，8月28日21用對應(yīng)態(tài)原理計(jì)算偏離性質(zhì)查表計(jì)算偏離性質(zhì)： 普遍化焓表B-2

普遍化熵表B-3

普遍化逸度系數(shù)表B-4

普遍化等壓熱容表B-5思路：

查Tc,Pc,計(jì)算對比參數(shù)

查表計(jì)算偏離性質(zhì)和逸度系數(shù)T，PTr,Pr(0),(1)=

(0)+(1)

第二十一頁，共二十七頁，2022年，8月28日22

題5計(jì)算異丁烷在400K，2.19MPa時(shí)的壓縮因子、偏離焓、偏離熵、逸度系數(shù)和偏離等壓熱容（用Pitzer的三參數(shù)對應(yīng)態(tài)原理）解：查出有關(guān)性質(zhì)

計(jì)算對比參數(shù)通過查表得到有關(guān)性質(zhì)，如下第二十二頁，共二十七頁，2022年，8月28日23Z=0.7274第二十三頁，共二十七頁，2022年，8月28日24

說明

流體熱力學(xué)性質(zhì)的變化（△M）、、f、的計(jì)算方法有兩種：

一狀態(tài)方程法：

1選狀態(tài)方程。2計(jì)算偏離函數(shù)、進(jìn)而計(jì)算流體的熱力學(xué)性質(zhì)變化（△M）；或計(jì)算、f。該方法計(jì)算較準(zhǔn)確、但計(jì)算過程較復(fù)雜。

二對應(yīng)態(tài)原理：

1查表計(jì)算偏離函數(shù)、進(jìn)而計(jì)算過程的熱力學(xué)性質(zhì)變化△M）。

2查表計(jì)算、f。該方法計(jì)算較簡單，但計(jì)算結(jié)果誤差較大如有條件應(yīng)首選狀態(tài)方程法，一般需要在計(jì)算機(jī)上由軟件完成。若沒有條件，可以用三參數(shù)對應(yīng)態(tài)性質(zhì)來計(jì)算。第二十四頁，共二十七頁，2022年，8月28日25

均相定組成混合物的熱力學(xué)性質(zhì)計(jì)算

計(jì)算公式和計(jì)算過程與純物質(zhì)均相同，只是將純物質(zhì)的摩爾性質(zhì)和參數(shù)改為混合物的摩爾性質(zhì)和虛擬參數(shù)即可（要用混合規(guī)則）第二十五頁，共二十七頁，2022年，8月28日26

熟練掌握偏離函數(shù)的定義

熟練掌握利用偏離函數(shù)計(jì)算熱力學(xué)性質(zhì)變化的思路和方法熟練掌握逸度（微分、積分）和逸度系數(shù)的定義

掌握相平衡描述的方法熟練掌握逸度系數(shù)的計(jì)算方法掌握逸度和逸度系數(shù)隨T