(11)--第三章2H、S基本关系式化工热力学.pdf

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1、3.2.1 H、S的基本关系式的基本关系式学习目标：学习目标：H的基本关系式S的基本关系式MaxwellMaxwells Equations Equation的应用的应用MaxwellMaxwell关系式的作用就在于应用它所能够推求出各关系式的作用就在于应用它所能够推求出各热力学变量热力学变量。在工程上在工程上，应用较多的函数是应用较多的函数是H,SH,S，而且多为而且多为H,SH,S的变化量的变化量.H,SH,S的基本计算式的的基本计算式的推导原则推导原则：均相均相，单组份单组份;以以MaxwellMaxwells s EquationsEquations为基础为基础;最终结果是以最终结果是

2、以PVT,PVT,CpCp或或CvCv表示的表示的.1.H1.H的基本关系式的基本关系式(Fundamental Equation of Entholpy)Fundamental Equation of Entholpy)对于单相，定组成体系，据相律对于单相，定组成体系，据相律F=2F=2-+N+N知，知，自由度自由度F=2F=2-1+1=2;1+1=2;对于热力学函数可以用任意两个其他的热力学函数对于热力学函数可以用任意两个其他的热力学函数来表示，一般选择容易测量的函数作为变量，如：来表示，一般选择容易测量的函数作为变量，如：H=f(T,p)H=f(T,p)H=f(T,V)H=f(T,V)H

3、=f(p,V)H=f(p,V)若选用若选用T T，p p作为变量作为变量，则有则有H=f(TH=f(T，p),p),对此式求微分对此式求微分:PTdHHTdTHpdpCHTpp(CpCp的定义的定义)又又dH=TdS+Vdp(3-2)若若T T一定，用一定，用dpdp除上式，得：除上式，得：p TTHTSPV又又S pVTTP(Maxwells Equation)H H的基本关系式的基本关系式VVPpdHC dTTTdp(3 3-1818)在特定条件下在特定条件下,可以将此式简化可以将此式简化:T=constT=constpdHVTVTdpP=const P=const dH=CdH=Cp p

4、dT dT 理想气体理想气体V pTRppVTTVTRp V0 dHdH*=C=C*pdTpdT，说明说明H H*=f(T)=f(T)对液体对液体pHVTVTTp1VVTp p1THVVTT V2.S2.S的基本关系式的基本关系式S=f(TS=f(T，p)p)SSpTdTdTSpdpSTp S pppppSTHHTSHHTcT（定义定义，马氏第二关系马氏第二关系）又又S pVTTp VppdScTdTTdP(3(3-1515a)a)S S的基本关系式的基本关系式在特定条件下在特定条件下,可以对此进行相应的简化可以对此进行相应的简化:T T不变，不变，V pdSTdpp p不变不变,pdScTd

5、T对理想气体，对理想气体，*pppdScTdTVTdpcTdTRPdp对液体，对液体，S pVTTp1VVTp VpTV S-TppVTV从以上的讨论可知，要计算流体的热力学性质，从以上的讨论可知，要计算流体的热力学性质，首先必须具备下列两类数据：首先必须具备下列两类数据：1.气体的热容数据气体的热容数据CP,CV2.PVT数据数据，包括气体、饱和蒸汽和液体的，包括气体、饱和蒸汽和液体的PVT关系。关系。VppdSCTdTTdPVVppdHC dTTTdp计算原理及方法计算原理及方法(Clculative Pinciple and Clculative Pinciple and Method

6、of Thermodynamic Properties)Method of Thermodynamic Properties)物化物化焓变、熵变焓变、熵变 化工热力学化工热力学为了工程方便，为了工程方便，需要需要绝对熵绝对熵S、绝对熵绝对熵H的计算。的计算。犹如“海拔高度”的概念犹如“海拔高度”的概念dPTVTVdTCdHpp TPppPTdPTVTVdTCHH参比态参比态参比态参比态参比态参比态，但必须解决真实气体与等压热容的关系但必须解决真实气体与等压热容的关系。pcf T,pcf T p对理想气体对理想气体对真实气体对真实气体为了解决真实气体一定状态下为了解决真实气体一定状态下H H，S S值的计算，值的计算，我们必须引入一个我们必须引入一个新新的概念的概念剩余性质剩余性质。