熱力學(xué)第九章第一部分

熱力學(xué)第九章第一部分第一頁，共三十四頁，2022年，8月28日研究對(duì)象

無化學(xué)反應(yīng)的理想氣體混合物例：鍋爐煙氣CO2,CO,H2O,N2燃?xì)廨啓C(jī)中的燃?xì)饪照{(diào)工程中的濕空氣水蒸氣含量低，稀薄，當(dāng)作理想氣體水蒸氣含量可變化，單獨(dú)研究第二頁，共三十四頁，2022年，8月28日本章主要內(nèi)容

1、成分描寫2、分壓定律和分容積定律3、混合物參數(shù)計(jì)算4、濕空氣第三頁，共三十四頁，2022年，8月28日§9-1混合氣體的成分

第i種組元?dú)怏w的質(zhì)量成分：設(shè)混合氣體由1,2,3,…,i,…k種氣體組成各組元質(zhì)量成分之和為1MassFraction第四頁，共三十四頁，2022年，8月28日摩爾成分molefraction設(shè)混合氣體由1,2,3,…,i,…k種氣體組成摩爾數(shù)第i種組元?dú)怏w的摩爾成分：各組元摩爾成分之和為1第五頁，共三十四頁，2022年，8月28日平均摩爾質(zhì)量M和折合氣體常數(shù)R設(shè)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為M，摩爾數(shù)為n，則混合氣體質(zhì)量折合氣體常數(shù)平均摩爾質(zhì)量為MGasconstantofgasmixture第六頁，共三十四頁，2022年，8月28日與xi的換算已知xi第七頁，共三十四頁，2022年，8月28日§9-2分壓定律和分容積定律Dalton’slawofadditivepressures:Thepressureofagasmixtureisequaltothesumofthepressureseachgaswouldexertifitexistedaloneatthemixturetemperatureandvolume

pTVpTVpTVpTV分壓力pipartialpressure第八頁，共三十四頁，2022年，8月28日分壓定律pTVpTVpTVpTV分壓力pi第九頁，共三十四頁，2022年，8月28日壓力是分子對(duì)管壁的作用力分壓定律的物理意義混合氣體對(duì)管壁的作用力是組元?dú)怏w單獨(dú)存在時(shí)的作用力之和理想氣體模型1.分子之間沒有作用力2.分子本身不占容積

分壓力狀態(tài)是第i種組元?dú)怏w的實(shí)際存在狀態(tài)第十頁，共三十四頁，2022年，8月28日質(zhì)量成分與混合物氣體常數(shù)kJ/kg.K第十一頁，共三十四頁，2022年，8月28日Amagat’slawofadditivevolumes:

Thevolumeofagasmixtureisequaltothesumofthevolumeseachgaswouldoccupyifitexistedaloneatthemixturetemp.andpressure

pTVpTVpTVpTV分容積Vipartialvolume第十二頁，共三十四頁，2022年，8月28日分容積定律pTVpTVpTVpTV分容積Vi容積成分＝摩爾成分volumefraction第十三頁，共三十四頁，2022年，8月28日為什么引入分容積定律混合氣體的測(cè)量成分分析儀

得到

分壓力狀態(tài)是第i種組元?dú)怏w的實(shí)際存在狀態(tài)第十四頁，共三十四頁，2022年，8月28日§9-3混合氣體的參數(shù)計(jì)算質(zhì)量，摩爾數(shù)，壓力，容積，內(nèi)能，焓，定壓比熱容，定容比熱容，熵，Ex總參數(shù)加和性總參數(shù)是各組元在分壓力狀態(tài)下的分參數(shù)之和（除總?cè)莘e）第十五頁，共三十四頁，2022年，8月28日混合物總參數(shù)的計(jì)算質(zhì)量守恒摩爾數(shù)守恒

分壓定律第十六頁，共三十四頁，2022年，8月28日混合物比參數(shù)的計(jì)算加權(quán)性[kJ/kg][kJ/kmol]注意：各組成氣體混合氣體內(nèi)能第十七頁，共三十四頁，2022年，8月28日混合物比參數(shù)的計(jì)算[kJ/kg][kJ/kmol]注意：各組成氣體混合氣體焓第十八頁，共三十四頁，2022年，8月28日混合物比參數(shù)的計(jì)算[kJ/kg.K][kJ/kmol.K]定壓比熱容[kJ/kg.K][kJ/kmol.K]定容比熱容第十九頁，共三十四頁，2022年，8月28日混合物比參數(shù)的計(jì)算[kJ/kg.K][kJ/kmol.K]熵[kJ/kg.K][kJ/kmol.K]ex第二十頁，共三十四頁，2022年，8月28日混合物容積的計(jì)算分容積定律總?cè)莘e比容[m3/kg][m3/kmol]第二十一頁，共三十四頁，2022年，8月28日§9-4同T同p下理想氣體絕熱混合熵增

典型的不可逆過程ABp

TxA

p

TxB

p

T1molA+B第二十二頁，共三十四頁，2022年，8月28日§9-4同T同p下理想氣體絕熱混合熵增ABp

TxB

p

TxA

p

T1molA+B多組元第二十三頁，共三十四頁，2022年，8月28日同T同p下理想氣體絕熱混合熵增的說明1、混合熵增僅與xi有關(guān)，與氣體種類無關(guān)0.2kmolO2與0.8kmolN2，同T同p下混合成1kmol0.2kmolH2與0.8kmolO2，同T同p下混合成1kmol混合熵增2、似乎同種氣體同T同p下混合熵增也等于上式但根據(jù)熵的廣延性，同種氣體同T同p下混合熵增等于0吉布斯佯謬無分壓力概念第二十四頁，共三十四頁，2022年，8月28日同T同p下理想氣體絕熱混合Ex損失ABp

TxA

p

TxB

p

T1molA+B混合前混合后混合前后Ex損失第二十五頁，共三十四頁，2022年，8月28日同T同p下理想氣體絕熱混合焓Ex損失第二十六頁，共三十四頁，2022年，8月28日舉例O2N2絕熱剛性容器中，p1,O2=0.5MPa,nO2=0.6kmol的氧氣與p1,N2=0.8MPa,nN2=0.4kmol氮?dú)鈱?shí)現(xiàn)等溫混合，試求混合氣體的壓力和混合熵增。解：第二十七頁，共三十四頁，2022年，8月28日舉例解答O2N2第二十八頁，共三十四頁，2022年，8月28日舉例解答混合熵增第二十九頁，共三十四頁，2022年，8月28日舉例若兩種氣體皆為氧氣，混合氣體的壓力和混合熵增又為多少。第三十頁，共三十四頁，2022年，8月28日熵是狀態(tài)參數(shù)，具有可加性

不同參數(shù)的混合熵第三十一頁，共三十四頁，2022年，8月28日濕空氣＝（干空氣＋水蒸氣）空調(diào)、通風(fēng)、烘干、冷卻塔、儲(chǔ)存§9-5濕空氣的性質(zhì)濕空氣與一般理想混合氣體的最大區(qū)別是水蒸氣的成分可能變化。分壓低理想混合氣體DryairAtmosphericair第三十二頁，共三十四頁，2022年，8月28日飽和蒸汽

1、未飽和濕空氣未飽和濕空氣和飽和濕空氣過熱蒸汽水蒸氣干空氣＋過熱水蒸氣pv<ps(T)

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