《工程热力学》课程教学资源（PPT课件）第1章 混合气体和湿空气

第1章混合气体和湿空气

1 第 1 章 混合气体和湿空气

§1-1理想气体混合物(535) 考虑气体混合物的基本原则: o混合气体的组分都处理想气体状态,则混合气体 也处理想气体状态; 。混合气体可作为某种假想气体,其质量和分子数 与组分气体质量之和及分子数之和相同; RaT 混1g混 R混一平均气体常数 混g混 R M-平均摩尔质量 (Mv)o=22.4×10m3/mol 混=∑n1naM混=Mn1M 等等 理想气体混合物可作为R。滤和M的“某种”理想气体

2 §1–1 理想气体混合物(§3-5 ) 考虑气体混合物的基本原则： 混合气体的组分都处理想气体状态，则混合气体 也处理想气体状态； 混合气体可作为某种假想气体，其质量和分子数 与组分气体质量之和及分子数之和相同； g g pV m R T R = − 混 混 混 平均气体常数 理想气体混合物可作为Rg混和M混的“某种”理想气体。 M R R M 混 混 混 g = −平均摩尔质量 3 3 0 ( ) 22.4 10 m / mol Mv − =  n 混 = ni n 混 M混 = ni Mi 等等

混合气体的分压力定律和分容积定律 1分压力定律 Dalton law of partial pressure) 分压力—组分气体处在与混合气体相同容积、 相同温度单独对壁面的作用力。 2=11:2F 2 pv=nRT p,=n,RT p, V=n, RT pmV=nm,RT V2p=RT 2n=nRT p=2p 分压力定律

3 一、混合气体的分压力定律和分容积定律 1.分压力定律(Dalton law of partial pressure) 分压力——组分气体处在与混合气体相同容积、 相同温度单独对壁面的作用力。 pV = nRT p1 V = n1 RT pi V = ni RT pm V = nm RT Vpi = RT ni = nRT i p p =  分压力定律

分容积定律( law of partial volume) 分容积组分气体处在与混合气体同温同压单独 占有的体积。 n1 tot 鲁命辛 鲁命辛 2 pV=nrt pki=n,RT pV=n, RT pIm=nmRT DV1=RΣn=nR V=∑V分体积定律

4 2、分容积定律(law of partial volume) 分容积——组分气体处在与混合气体同温同压单独 占有的体积。 pV = nRT pV1 = n1 RT pVi = ni RT pVm = nm RT pVi = RTni = nRT V V =  i 分体积定律

、混合气体成分 1质量分数( mass fraction of a mixture) ∑ 2体积分数 volume fraction of a mixture) Σq1=1 3摩尔分数( mole fraction of a mixture) x ∑x

5 三、混合气体成分 =  i =1 i i w m m w 2.体积分数(volume fraction of a mixture) =  i =1 i i V V   3.摩尔分数(mole fraction of a mixture) =  i =1 i i x n n x 1.质量分数(mass fraction of a mixture)

4各成分之间的关系 n (My c)x1=卯 混na(M)温n混 R感x1M混 R pV/ RaiT R g混 R 混 mp1/R2aTV混Rg R R g g R/M R/M. M 混

6 4.各成分之间的关系 ) a xi i =  ) g i i i i gi R M b w x x R M = = 混 混 i i V V  = 混 ( ) ( ) i i i i n Mv n x n Mv n =  = 混 混 混 g g g g g g g g / / / / i i i i i i i i i i i i i i m V pV R T R R R w x m pV R T V R R R R M M x x R M M  = = = = =  = = 混 混 混 混 混 混 混

5 p,=xip x=n p V/RT pi 混p/Rrp 6利用混合物成分求M混和R混 a)已知质量分数 R Ra it=E(w,RE) →M 混 混

7 5. i i p x p = 6.利用混合物成分求M混和Rg混 a)已知质量分数 R w R g g 混 = ( i i) / / i i i i n p V RT p x n pV RT p = = = 混 g R M R  = 混 混

R2混 x,→∑w;Rn=Σ(R 混 x R.∑x.=R R g混 g混 b)已知摩尔分数 Ma=2(Mx)→R2混 R M nH M=E(n,M).M E(n, M,)- M.=∑ m例题第三章A711143ppt 例题第三章A411143ppt 8

8 ( ) g g g g g g i i i i i i i R w x w R R x R x R R =   =  =  = 混 混 混 混 b)已知摩尔分数 ( i i) g R M M x R M 混 混 =   = 混 例题\第三章\A411143.ppt 例题\第三章\A711143.ppt ( ) ( ) ( ) i i i i i i i i n M n n M n M M M x M n n    =   = =  =      混 混 混 混 混

四、理想气体混合物的比热容、热力学能、焓和熵 a.比热容 混=∑ .C. 混 混 C..=R nv b热力学能U混=∑U,UEm=x(2) c焓H=∑H1=1+p1)=∑U7+12p,=U+py=H2 h. 2H 2m, i=2(w h, d熵S=∑S.=∑m 混 混=EwS

9 四、理想气体混合物的比热容、热力学能、焓和熵 a.比热容 C x C C C R c wc c x c m i mi mp mv i i i i =  − = =  =  混 混 混 ' ' b.热力学能 ( ) i i i i i w u m m u m U U U u =   混 =  混 = = c.焓 ( ) ( ) i i i i i i i i i i w h m m h m H m H h H H U p V U V p U pV H =   =  = = =  =  + =  +  = + = 混 混 混 混 d.熵 1kg i i i i i S S m s s w s 混 =  =  =  混

如某种混合气体由A,B两种气体组成混合气体 压力p,分压力为p4B,温度为T,则 希 」 非亲公 S=s4(,)+w2S2(P,7) 混合气体(无化学反应微过程中 10

10 如某种混合气体由A,B两种气体组成,混合气体 压力p,分压力为pA,pB,温度为T,则 A A A B B ( , , ) ( ) B s w s p T w s p T 混 = + 混合气体(无化学反应)微过程中: