工程熱力學與傳熱學理想混合氣體

1、工程熱力學與傳熱學理想混合氣體第1頁，共15頁，2022年，5月20日，4點21分，星期三熱工中常見工質大都是幾種氣體的混合物?？諝饪諝馐嵌喾N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，它們在空氣中的含量隨地球上的位置和溫度不同在很小限度的范圍內會微有變動。實驗證明，空氣中恒定組成部分的含量百分比，在離地面100km高度以內幾乎是不變的。以體積含量計,氧約占20.95%,氮約占78.09%,氬約占0.932%, 第2頁，共15頁，2022年，5月20日，4點21分，星期三內燃機中的廢氣汽油機廢氣的主要成分是氮氣、二氧化碳和水蒸氣，量雖大

2、，但是沒有什么危害，還有一些有害氣體，目前國家標準控制的排氣污染物有氮氧化合物（NOx）、一氧化碳（CO）、碳氫化合物（HC）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反應的氣體所組成的混合物，稱為混合氣體。第3頁，共15頁，2022年，5月20日，4點21分，星期三8.1 理想混合氣體的基本性質考慮氣體混合物的基本原則：理想氣體混合物中各組元氣體均為理想氣體，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，共15頁，2022年，5月20日，4點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，各自單獨對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，共15頁，2022年，5月20日，4點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，共15頁，2022年，5月20日，4點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，各自單獨占據的體積稱為分體積。用Vi表示。第7頁，共15頁，2022年，5月20日，4點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，共15頁，2022年，5月20日，4點21分，星期三質量成分：混合氣體中某組成氣體的質量mi與總質量m的比值容積成分：混合氣體中某組成氣體的容積Vi與總容積V的比值摩爾成分：混合氣體中某組成氣體的摩爾數ni與總摩爾數n的比值二、混合氣體成分第9頁，共15頁，2022年，5月20日，4點21分，星期三各成分之間的關系容積成分ri摩爾成分xi質量成分gi第10頁，共15頁，2022年，5月20日，4點21分，星期三三、混合氣體折合分子量和氣體常數折合分子量氣體常數第11頁，共15頁，2022年，5月20日，4點21分，星期三兩種計算方法已知各

5、組成氣體的容積成分例8-1已知各組成氣體的質量成分例8-2第12頁，共15頁，2022年，5月20日，4點21分，星期三8.2 理想氣體混合物的比熱、內能、焓和熵一、 混合物的比熱容對第i種組分理想混合氣體的質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，共15頁，2022年，5月20日，4點21分，星期三二、 混合物的熱力學能、焓和熵 理想氣體混合物的熱力學能為各組成氣體熱力學能之和 理想氣體混合物的焓和比焓 =niiiumUu1第14頁，共15頁，2022年，5月20日，4點21分，星期三理想混合氣體的熵和比熵* 熵不僅與溫度有關，而且還與壓力有關。因為溫度為T的組成氣體單獨存在于體積V中