热力学第七章第一部分.ppt

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1、第七章第七章 理想混合气体和湿空气理想混合气体和湿空气研究对象研究对象 无化学反应的理想气体混合物无化学反应的理想气体混合物例：例：锅炉烟气锅炉烟气 CO2,CO,H2O,N2 燃气轮机中的燃气燃气轮机中的燃气空调工程中的湿空气空调工程中的湿空气水蒸气含量低，稀薄，当作理想气体水蒸气含量低，稀薄，当作理想气体水蒸气含量可变化，单独研究水蒸气含量可变化，单独研究本章主要内容本章主要内容 1、成分描写成分描写2、分压定律和分容积定律分压定律和分容积定律3、混合物参数计算混合物参数计算4、湿空气湿空气7-1 7-1 混合气体的成分混合气体的成分 第第 i 种组元气体的种组元气体的质量成分质量成分：设

2、混合气体由设混合气体由1,2,3,i,k种气体组成种气体组成各组元质量各组元质量成分之和为成分之和为1摩尔成分摩尔成分设混合气体由设混合气体由1,2,3,i,k种气体组成种气体组成摩尔数摩尔数第第 i 种组元气体的种组元气体的摩尔成分：摩尔成分：各组元摩尔各组元摩尔成分之和为成分之和为1平均摩尔质量平均摩尔质量M和折合气体常数和折合气体常数R设混合气体的平均摩尔质量为设混合气体的平均摩尔质量为M，摩尔，摩尔数为数为n，则混合气体质量，则混合气体质量 折合气体常数折合气体常数平均摩尔质量为平均摩尔质量为M与与xi的换算的换算已知已知 xi7-2 分压定律和分容积定律分压定律和分容积定律p T V

3、p T Vp T Vp T V分压力分压力pi分压定律分压定律p T Vp T Vp T Vp T V分压力分压力pi压力是分子对管壁的作用力压力是分子对管壁的作用力 分压定律的物理意义分压定律的物理意义 混合气体对管壁的作用力是组元气体混合气体对管壁的作用力是组元气体单独存在时的作用力之和单独存在时的作用力之和理想气体理想气体模型模型1.分子之间没有作用力分子之间没有作用力 2.分子本身不占容积分子本身不占容积 分压力状态是第分压力状态是第i 种组元气体种组元气体的实际存在状态的实际存在状态质量成分与混合物气体常数质量成分与混合物气体常数kJ/kg.Kp T Vp T Vp T Vp T V

4、分容积分容积Vi分容积分容积定律分容积定律p T Vp T Vp T Vp T V分容积分容积Vi容积成分容积成分摩尔成分摩尔成分为什么引入分容积定律为什么引入分容积定律混合气体的测量混合气体的测量成分分析仪成分分析仪 得到得到 分压力状态是第分压力状态是第i 种组元气体种组元气体的实际存在状态的实际存在状态7-3 理想气体混合物的热力理想气体混合物的热力学能、焓、比热容和熵计算学能、焓、比热容和熵计算质量，摩尔数，压力，容积，内能，焓，质量，摩尔数，压力，容积，内能，焓，定压比热容，定容比热容，熵，定压比热容，定容比热容，熵，Ex总参数总参数加和性加和性总参数是各组元在分压力状态下的总参数是

5、各组元在分压力状态下的分参数之和分参数之和（除总容积）（除总容积）混合物总参数的计算混合物总参数的计算质量守恒质量守恒摩尔数守恒摩尔数守恒 分压定律分压定律混合物比参数的计算混合物比参数的计算加权性加权性kJ/kgkJ/kmol注意：注意：各组成气体各组成气体混合气体混合气体内能内能混合物比参数的计算混合物比参数的计算kJ/kgkJ/kmol注意：注意：各组成气体各组成气体混合气体混合气体焓焓混合物比参数的计算混合物比参数的计算kJ/kg.KkJ/kmol.K定压比热容定压比热容kJ/kg.KkJ/kmol.K定容比热容定容比热容混合物比参数的计算混合物比参数的计算kJ/kg.KkJ/kmol

6、.K熵熵kJ/kg.KkJ/kmol.Kex混合物容积的计算混合物容积的计算分容积定律分容积定律总容积总容积比容比容m3/kgm3/kmol湿空气湿空气（干空气干空气水蒸气水蒸气）空调、通风、烘干、空调、通风、烘干、冷却塔冷却塔、储存、储存7-4 7-4 湿空气湿空气的性质的性质 湿空气与一般理想混合气体的湿空气与一般理想混合气体的最大最大区别区别是水蒸气的成分可能变化。是水蒸气的成分可能变化。分压低分压低理想混合气体理想混合气体Dry airAtmospheric air饱和蒸汽饱和蒸汽 1、未饱和湿空气未饱和湿空气未饱和湿空气未饱和湿空气和和饱和湿空气饱和湿空气过热蒸汽过热蒸汽水蒸气水蒸气干空气干空气过热过热水蒸气水蒸气pv ps(T)Tspvps加入水蒸气加入水蒸气，pvInsaturated air2、饱和湿空气饱和湿空气未饱和湿空气未饱和湿空气和和饱和湿空气饱和湿空气干空气干空气饱和饱和水蒸气水蒸气pv ps(T)Tsps温度一定，不能温度一定，不能再加入水蒸气再加入水蒸气Saturated air