化工熱力學(xué)章

化工熱力學(xué)章第1頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月23-4逸度和逸度系數(shù)第2頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月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對于真實系統(tǒng)，但是V須用真實體系的狀態(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3頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月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，真實氣體ig，fP第4頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月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)：真實狀態(tài)（T，P）當(dāng)取參考態(tài)壓力為單位壓力，即P0=1時，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5頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月6當(dāng)取參考態(tài)的壓力等于研究態(tài)的壓力時，即P0=P，則（二）逸度系數(shù)的定義：

令：：定義為逸度系數(shù)第6頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月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

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)到平衡時第7頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月8由于汽液平衡時，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)到平衡時存在：第8頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月9首先求逸度系數(shù)，再依下式計算逸度因此逸度系數(shù)的計算很重要。而可用偏離吉氏函數(shù)來計算，從而與EOS聯(lián)系起來3-4-3逸度系數(shù)和逸度的計算第9頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月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10頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月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：因為存在如下關(guān)系：{所以：兩邊在等溫下對壓力求偏導(dǎo)dG=(VdP)T第11頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月12（2）逸度隨溫度的變化關(guān)系：因為第12頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月13（3）隨著T，P的變化式如下

或因為同樣存在第13頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月14例題3計算液體水在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14頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月153-5對應(yīng)態(tài)原理計算偏離函數(shù)和逸度系數(shù)第15頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月16由于所以存在第16頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月17因為在TP為獨(dú)立變量時偏離焓的計算公式：第17頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月18由和第18頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月19其它偏離函數(shù)的對應(yīng)態(tài)關(guān)系從偏離熵的計算公式結(jié)合和得到結(jié)合第19頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月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20頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月21用對應(yīng)態(tài)原理計算偏離性質(zhì)查表計算偏離性質(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,計算對比參數(shù)

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

(0)+(1)

第21頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月22

題5計算異丁烷在400K，2.19MPa時的壓縮因子、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)

計算對比參數(shù)通過查表得到有關(guān)性質(zhì)，如下第22頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月23Z=0.7274第23頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月24

說明

流體熱力學(xué)性質(zhì)的變化（△M）、、f、的計算方法有兩種：

一狀態(tài)方程法：

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

二對應(yīng)態(tài)原理：

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

2查表計算、f。該方法計算較簡單，但計算結(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)來計算。第24頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月25

均相定組成混合物的熱力學(xué)性質(zhì)計算

計算公式和計算過程與純物質(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25頁，課件共27頁，創(chuàng)作于2023年2月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)的計算方法掌握逸度和逸度系數(shù)隨