工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)理想混合氣體

1、工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)理想混合氣體第1頁(yè)，共15頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)21分，星期三熱工中常見(jiàn)工質(zhì)大都是幾種氣體的混合物。空氣空氣是多種氣體的混合物。它的恒定組成部分為氧、氮和氬、氖、氦、氪、氙等稀有氣體，可變組成部分為二氧化碳和水蒸氣，它們?cè)诳諝庵械暮侩S地球上的位置和溫度不同在很小限度的范圍內(nèi)會(huì)微有變動(dòng)。實(shí)驗(yàn)證明，空氣中恒定組成部分的含量百分比，在離地面100km高度以內(nèi)幾乎是不變的。以體積含量計(jì),氧約占20.95%,氮約占78.09%,氬約占0.932%, 第2頁(yè)，共15頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)21分，星期三內(nèi)燃機(jī)中的廢氣汽油機(jī)廢氣的主要成分是氮?dú)?、二氧化碳和水蒸氣，量雖大

2、，但是沒(méi)有什么危害，還有一些有害氣體，目前國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)控制的排氣污染物有氮氧化合物（NOx）、一氧化碳（CO）、碳?xì)浠衔铮℉C）和微粒(Pm)四種，除了一氧化碳外，其它三種都是混合物 這些由多種互相不起化學(xué)反應(yīng)的氣體所組成的混合物，稱為混合氣體。第3頁(yè)，共15頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)21分，星期三8.1 理想混合氣體的基本性質(zhì)考慮氣體混合物的基本原則：理想氣體混合物中各組元?dú)怏w均為理想氣體，因而混合物的分子都不占體積，分子之間也無(wú)相互作用力。因此混合物必遵循理想氣體方程，并具有理想氣體的一切特性。第4頁(yè)，共15頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)21分，星期三1、分壓力定律 各組成氣體都處于

3、與理想氣體混合物溫度、體積相同的情況下，各自單獨(dú)對(duì)容器的壓力稱為分壓力。用Pi表示。一、混合氣體的分壓力定律和分容積定律第5頁(yè)，共15頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)21分，星期三T, V p1T, V p2T, V p nT, V 混合氣體的總壓力等于各組成氣體分壓力之和，稱為道爾頓(Dalton)分壓定律第6頁(yè)，共15頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)21分，星期三p T Vp T Vp T Vp T V分體積Vi2、分體積定律 各組成氣體都處于與理想氣體混合物溫度、壓力相同的情況下，各自單獨(dú)占據(jù)的體積稱為分體積。用Vi表示。第7頁(yè)，共15頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)21分，星期三理想氣

4、體混合物的總體積V等于各組成氣體的分體積Vi之和第8頁(yè)，共15頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)21分，星期三質(zhì)量成分：混合氣體中某組成氣體的質(zhì)量mi與總質(zhì)量m的比值容積成分：混合氣體中某組成氣體的容積Vi與總?cè)莘eV的比值摩爾成分：混合氣體中某組成氣體的摩爾數(shù)ni與總摩爾數(shù)n的比值二、混合氣體成分第9頁(yè)，共15頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)21分，星期三各成分之間的關(guān)系容積成分ri摩爾成分xi質(zhì)量成分gi第10頁(yè)，共15頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)21分，星期三三、混合氣體折合分子量和氣體常數(shù)折合分子量氣體常數(shù)第11頁(yè)，共15頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)21分，星期三兩種計(jì)算方法已知各

5、組成氣體的容積成分例8-1已知各組成氣體的質(zhì)量成分例8-2第12頁(yè)，共15頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)21分，星期三8.2 理想氣體混合物的比熱、內(nèi)能、焓和熵一、 混合物的比熱容對(duì)第i種組分理想混合氣體的質(zhì)量比熱容理想混合氣體的容積比熱容理想混合氣體的摩爾比熱容第13頁(yè)，共15頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)21分，星期三二、 混合物的熱力學(xué)能、焓和熵 理想氣體混合物的熱力學(xué)能為各組成氣體熱力學(xué)能之和 理想氣體混合物的焓和比焓 =niiiumUu1第14頁(yè)，共15頁(yè)，2022年，5月20日，4點(diǎn)21分，星期三理想混合氣體的熵和比熵* 熵不僅與溫度有關(guān)，而且還與壓力有關(guān)。因?yàn)闇囟葹門(mén)的組成氣體單獨(dú)存在于體積V中