清华大学：《工程热力学》教学资源（PPT课件）第十章 热力学微分关系式及实际气体的性质 Thermodynamic differential relation and the property of real gas（2/2）

绝热节流与焦汤系数 Joule Thomson coefficient 绝热节流的特点 h=h 节流过程 p1> p ds >0 理想气体:Z=2 2 实际气体:与7 P1>P2

绝热节流与焦汤系数 绝热节流的特点： 1 2 1 2 0 h h p p dS =   理想气体： T T 1 2 = 实际气体： T T 1 2 与 Joule-Thomson coefficient

绝热节流与焦汤系数 绝热节流温度效应 焦汤系数 0热效应 OT =0cT=0零效应 >0d<0冷效应 A由实验确定 焦耳和汤普逊分别做实验

绝热节流与焦汤系数 绝热节流温度效应 焦汤系数 J h T p     =        0 0 dT = = 0 0 dT   0 0 dT 由实验确定 焦耳和汤普逊分别做实验 J 热效应 零效应 冷效应

焦汤实验 保持p1,71不变 节流过程 ,改变开度,得到 不同出口状态,连 成定焓线,表示在 p7图上,曲线的 斜率就是焦汤系数 aT P>P

焦汤实验 保持p1 ,T1不变 ，改变开度，得到 不同出口状态，连 成定焓线，表示在 pT图上，曲线的 斜率就是焦汤系数 J h T p     =     

焦汤实验 保持p1,T不变 ,改变开度,得到T 不同出口状态,连 成定焓线,表示在 p7图上,曲线的 斜率就是焦汤系数 aT h=Const P

焦汤实验 保持p1 ,T1不变 ，改变开度，得到 不同出口状态，连 成定焓线，表示在 pT图上，曲线的 斜率就是焦汤系数 J h T p     =      p T h=Const

焦汤实验曲线 转变曲线 T Inversion line 最大转变温度 Maximum inversion =0 temperature 0 hConst 最小转变温度→Tmn<0 P

焦汤实验曲线 p T 0 h=Const J  J  0 J = 0 转变曲线 最大转变温度 Tmax 最小转变温度 Tmin Inversion line Maximum inversion temperature

焦汤系数的表达式 1与,n7的关系 u,c=Tl ov aT 转变曲线方程=0 v=0 aT R 理想气体Cn= v=1-1=0

焦汤系数的表达式 J p p v c T v T     = −      J 与p,v,T的关系 转变曲线方程 J = 0 0 p v T v T      − =    理想气体 J p 0 R c T v v v p    = − = − =    

焦汤系数的应用 1、制冷 转变曲线 节流故m T 般工质 =0 0 hConst 室 max 1<0 CO T=1500K max P

焦汤系数的应用 p T 0 h=Const J  J  0 J = 0 1、制冷 转变曲线 节流前 T T 1 max  一般工质 Tmax 室温 CO T K 2 max =1500 Tmax Tmin

焦汤系数的应用 2、建立状态方程 uCp=r/ou aT OT(T Pdtt 理想气体p=0 R 9(P T p

焦汤系数的应用 J p p v c T v T     = −      2、建立状态方程 2 J p p v c T T T         =        ( ) 2 J p T v c dT p T T  = +  理想气体 J = 0 ( ) v R p T p  = = R p

焦汤系数的应用 3、制热 节流热效应 可AP213 p2,72 P1,T1 油

焦汤系数的应用 3、 制热 p1 ,T1 p2 ,T2 p3 ,T3 节流热效应 油

为什么研究状态方程? f(p,v,7)=0 热力学微分关系式,建立了各热 力学参数与状态方程的关系,只要已 知某物质的状态方程,其它参数均可 求出。 问题归结于如何建立物质的状态 方程

为什么研究状态方程？ f p v T ( , , ) 0 = 热力学微分关系式，建立了各热 力学参数与状态方程的关系，只要已 知某物质的状态方程，其它参数均可 求出。 问题归结于如何建立物质的状态 方程