3純流體的熱力學性質

13純流體的熱力學性質

2純流體的熱力學性質，是指純物質流體的熱力學性質，具體包括流體的溫度、壓力、比容、比熱容、焓、熵、自由能、自由焓及逸度等。

p、T、V是可直接測量；而其它熱力學性質如：H、S、G、F等是不可直接測量。

用可直接測量物理量來計算不可直接測量物理量。

必須建立可直接測量物理量與不可直接測量物理量之間的關系。3純流體的熱力學性質

3

本章將介紹化工領域中最常應用的一些熱力學性質的基本微分方程、熱力學性質的計算以及常用的熱力學數據和熱力學圖表。3純流體的熱力學性質

43.1熱力學性質間的關系3.1.1單相流體體系基本方程

根據熱力學第一定律和第二定律，對單位質量定組成的均勻流體體系，在非流動條件下，其熱力學性質之間存在以下關系：對封閉體系:

物理化學中已明確，此式中的q和w分別是各種熱與各種形式功的總和。3純流體的熱力學性質

5對可逆過程：(3-1)若只有體積功：則熱力學第一定律就可轉化為下列形式：

從推導過程看，式(3-1)適用于只有體積功、發生可逆過程的封閉體系；但由于方程中的熱力學函數都是狀態函數，所以，實際上，式(3-1)并不只限于封閉體系和可逆過程。3純流體的熱力學性質

6H是狀態函數加壓0.1MPa,100℃過熱蒸氣,V1H=2676.2kJ/kg0.3MPa,200℃過熱蒸氣,V2H=2865.6kJ/kgV,T,0.3MPa200℃,V*,p*加熱加熱加壓加熱加壓W、Q是過程函數3純流體的熱力學性質

7根據根據將式(3-1)代入得：則：將式(3-1)代入：(3-2)(3-3)則：3純流體的熱力學性質

8根據將式(3-2)代入：(3-4)則：(3-2)3純流體的熱力學性質

9

式(3-1)—式(3-4)被稱為微分能量表達式推導過程條件：封閉體系，可逆過程，(3-4)(3-1)(3-2)(3-3)亦適用于穩流體系，不可逆過程。3純流體的熱力學性質

103.1.2點函數間的數學關系式則：(3-5)

數學上點函數化工熱力學上狀態函數

數學上：若x、y、z都是點函數，且z是x、y的單值連續函數，，則有：MN3純流體的熱力學性質

11

由于dz是全微分，因此其二階混合偏導數與求導順序無關，即：即：(3-6)(3-5)MN3純流體的熱力學性質

12點函數性質在化工熱力學上的應用：

判斷某函數是否是狀態函數；給出求得狀態函數變量之間的數學關系的方法。例：試證明熱力學第一定律方程式的不是系統的狀態函數。根據相律，對于單相單組分系統，F=2，3純流體的熱力學性質

13W是過程函數MN所以，不是全微分，即W不是系統的狀態函數。3純流體的熱力學性質

14

在點函數與其導數之間還有另一種關系（稱循環關系式），即

使用式（3-7）能夠將任一簡單變量用其他兩個變量表示出來。(3-7)例：3純流體的熱力學性質

153.1.3Maxwell關系式(3-8)(3-9)(3-10)(3-11)(3-4)(3-1)(3-2)(3-3)根據3純流體的熱力學性質

16對單組分單相系統：F=2Maxwell第二關系式，也稱為能量方程的導數式(3-4)(3-1)(3-2)(3-3)3純流體的熱力學性質

17在實際工程計算中Maxwell關系式的應用之一是用易于實測的某些數據來代替和計算那些難于實測的物理量。(3-10)(3-11)3純流體的熱力學性質

183.2熱力學性質的計算3.2.1Maxwell關系式的應用

根據相律：F(獨立變量數)=N（獨立組分數）-π（相數）+2（T、p）

對于均相單組分的系統，N=1，π=1，則F=2，即熱力學狀態函數只要根據兩個變量即可計算。3純流體的熱力學性質

19

可選p、V、T中任何兩個做為自變量即：熱力學性質的計算即由于：

所以只需要求出S、H、U即可

對應上述得到的求S、H、U的方程分別稱為第一，第二，第三方程。共九個方程。

其中第二dS方程，第二dH方程，第一dU方程最常用。3純流體的熱力學性質

1）第二dS方程時，則有當

兩邊同時除以dT，得：203純流體的熱力學性質

21積分得S0：體系在T0、p0

狀態，即參考態的熵。所以(3-15a)根據Maxwell關系式：3純流體的熱力學性質

222）第二dH方程則有：式中：由基本方程：根據Maxwell關系式：兩邊在等溫下除以dp，得：3純流體的熱力學性質

23由此證明，理想氣體的焓僅是溫度的函數，與壓力無關。對理想氣體：所以(3-18)3純流體的熱力學性質

243）第一dＵ方程

則有：

式中：由基本方程：(3-8)根據Maxwell關系式：兩邊在等溫下除以dV，可得：3純流體的熱力學性質

25(3-23)對理想氣體：

由此證明，理想氣體的內能僅是溫度的函數。3純流體的熱力學性質

26體積膨脹系數：

(3-12)等溫壓縮系數：

(3-13)(3-22)(3-28)3純流體的熱力學性質

273.2.2剩余性質法

除直接從熱力學函數的導數關系計算熱力學性質外，還可以使用剩余性質法來計算。3純流體的熱力學性質

28剩余性質

此處要注意的是，既然氣體是在真實狀態下，那么在同一溫度、壓力下，本來是不可能處于理想狀態的。所以剩余性質是一個假想的概念。

氣體在真實狀態下的熱力學性質與在同一溫度、壓力下當氣體處于理想狀態下熱力學性質之間的差額。3純流體的熱力學性質

29T、P剩余性質

式中M與M*分別為在相同溫度和壓力下真實氣體與理想氣體的廣度熱力學性質的摩爾值，如V、U、H、S和G等。

第一部分，計算理想氣體M*值，可以用理想氣體方程來計算；(3-31)

第二部分，計算MR的值，它具有對理想氣體函數校正的性質，其值取決于p-V-T數據。(3-32)為了計算方便，(3-31)通常寫成：3純流體的熱力學性質

30在等溫的條件下，將式（3-31）對p微分對于等溫時的狀態變化，可以寫成(3-31)（等溫）從(p0，T）至（p，T）進行積分3純流體的熱力學性質

31（等溫）（3-34）式中：3純流體的熱力學性質

32對焓和熵來說：

（等溫）（3-35）（等溫）（3-34）3純流體的熱力學性質

33（等溫）(3-36)則由第二dH方程：(3-18)對于理想氣體：對于焓

（等溫）3純流體的熱力學性質

34

方程式（3-36）和式（3-37）是根據p-V-T數據計算剩余焓和剩余熵的方程式。根據Maxwell關系式：對于熵

（等溫）（3-37）則（等溫）對于理想氣體：（等溫）（3-36）則3純流體的熱力學性質

35對1kmol的氣體：將值代入式（3-36）（等溫）（等溫）（等溫）（3-36）3純流體的熱力學性質

36（3-37）（等溫）（等溫）（3-38）則得（等溫）將值代入式（3-37）：（等溫）3純流體的熱力學性質

37（等溫）（3-39）

（等溫）3純流體的熱力學性質

38（等溫）（3－36）（等溫）（3－37）（等溫）（3－38）（等溫）（3－38）剩余性質計算公式：狀態方程p-V-T數據數值法圖解法壓縮因子圖p-T數據Z-p-T數據數值法圖解法剩余性質與實驗數據有直接聯系，所以非常重要！3純流體的熱力學性質

39如何使用剩余性質法從實驗數據計算焓和熵值？

對于焓和熵，式（3-22）可寫成(3-40)(3-41)要注意的是：(3-31)剩余性質定義：(3-32)3純流體的熱力學性質

40對于理想氣體：

根據第二dS方程和第二dH方程：(3-15a)(3-18)3純流體的熱力學性質

41

將上兩式進行積分，從理想氣體參考態（T0，p0）積分到所求狀態（T，p）；參考態（T0，p0）焓為，熵為。參考態焓和熵應為已知的。3純流體的熱力學性質

將上兩式分別代入式（3-40）和式（3-41），即可得出真實氣體的焓H

和熵S

的方程式：（3-44）

（3-45）

423純流體的熱力學性質

為計算方便，可將以上兩式寫成：（3-46）

（3-47）

和分別為理想氣體求焓變和熵變需用的平均等壓熱容，其值可分別用下述兩式求得：（3-49）

（3-48）

433純流體的熱力學性質

（3-44）

（3-45）

如果在T0→T范圍內Cp*變化很小可以視為常數，并用此溫度范圍內平均值表示。則上述式子簡化為：443純流體的熱力學性質

45

試計算異丁烷飽和蒸汽在87℃的焓及熵。已知：①

87℃異丁烷的飽和蒸汽壓為1.541MPa；②設在27℃，0.1MPa異丁烷理想氣體參考態

例題3-4③

在有關溫度范圍內，異丁烷理想氣體的熱容為3純流體的熱力學性質

46④異丁烷蒸氣壓縮因子Ｚ的數據如下表：p/MPa340K350K360K370K380K0.010.050.20.40.60.81.01.21.41.5410.997000.987450.958950.924220.887420.845750.79659…….

…….…….0.997190.988300.962060.930690.898160.862180.21170.77310…….…….0.997370.989070.964830.936350.907340.875860.840770.801030.755060.717270.997530.989770.967300.941320.915290.887450.856950.823150.785310.997670.990400.969530.945740.922230.897430.870610.841340.809233純流體的熱力學性質

47（3-44）

（3-45）

解:（等溫）（3-38）（等溫）（3-39）3純流體的熱力學性質

48（等溫）（3－38）（等溫）（3－39）作圖：求面積分作圖：求導數解題步驟解題思路3純流體的熱力學性質

49教材第42頁下面表格表頭錯誤！（13.95K-1·MPa-1，0.6MPa）求（87℃,1.541MPa）

H,S360K3純流體的熱力學性質

50求（87℃,1.541MPa）

H,S3純流體的熱力學性質

511.541MPa3純流體的熱力學性質

52

圖解積分需要的數據列于下表（括號中的值由外推求得）：

p/MPap/MPa00.010.050.20.40.6(25.90)24.7021.8617.5915.9115.44(17.80)17.0015.1412.9312.9013.950.81.01.21.41.54115.5215.9216.5817.50(18.35)15.6017.7720.7324.32(27.20)3純流體的熱力學性質

53根據式（3-38）根據式（3-39）3純流體的熱力學性質

54

式中Tam為算術平均溫度，K；用于計算焓變。式中Tlm為對數平均溫度，K；用于計算熵變。（3-50）

（3-51）

得：（3-44）

（3-45）

3純流體的熱力學性質

55

將Tam和Tlm分別代入下式，可求出平均熱容：3純流體的熱力學性質

563純流體的熱力學性質

573純流體的熱力學性質

583純流體的熱力學性質

59

此法可以計算任意狀態下焓和熵。

參考態和求得的H和S值也不同。但焓變和熵變不受和的影響。3純流體的熱力學性質

603.2.3狀態方程法大多數狀態方程都是：ｐ＝f(T,V)因此，求下列導數比較方便：

可見，在討論用狀態方程求H、S時，思路應該是盡量將計算式轉化為上述導數形式。3純流體的熱力學性質

61現以R-K方程為例:根據焓的定義式：H=U+pV在等溫的情況下對V進行微分得：3純流體的熱力學性質

62在等溫的情況下進行微分運算：參考態：，所求狀態：。3純流體的熱力學性質

63對R-K方程(2-6)

(3-54)

3純流體的熱力學性質

643純流體的熱力學性質

653純流體的熱力學性質

663純流體的熱力學性質

673純流體的熱力學性質

68(3-56)

T=常數

3純流體的熱力學性質

69對于熵：

當溫度不變時：

3純流體的熱力學性質

703純流體的熱力學性質

71對R-K方程(3-54)

3純流體的熱力學性質

72(S-3)

3純流體的熱力學性質

73

這是一個分析計算法，只要有合適的狀態方程，就可以用上法進行推導，得出的結果較其他方法準確。3純流體的熱力學性質

74

指此狀態下真實氣體與虛擬的理想氣體焓差

試采用R-K方程求算125℃，1×107Pa下丙烯的焓差（假設該狀態下的丙烯服從R-K狀態方程）。從附錄二中查得丙烯的臨界參數

Tc=365.0KPc

=4.620MPa例題3-5解：(3-56)

T=常數3純流體的熱力學性質

75

將a、b值帶入R-K方程

解得3純流體的熱力學性質

763純流體的熱力學性質

77

由于R-K方程對在398.2K，10MPa下的丙稀只是近似正確，因此，所得結果也是一個近似值。

SR自己試試計算。3純流體的熱力學性質

783.2.4氣體熱力學性質的普遍化關系法

在前面的方法中，需要知道p-V-T實驗數據或狀態方程。在實際工程中，尤其是高壓下體系，難以擁有完善的p-V-T數據或知道體系所服從的狀態方程。因此需要另外的方法。這時，可采用普遍化關系法。3純流體的熱力學性質

79普遍化關系法就是把普遍化方法擴展到對剩余性質SR和HR的計算。（等溫）（3-38）（等溫）（3-39）3純流體的熱力學性質

80

將對比參數代入式（3-38）：（等溫）（3-38）（3-57）

（等溫）3純流體的熱力學性質

81

上面兩式含變量Z、Tr和pr，因此對于任何給定的Tr和pr值，根據普遍化求得Z的數據就可從式(3-57)和式(3-58)求出HR和SR的值。（等溫）（3-39）（3-57）

（等溫）（3-58）

（等溫）3純流體的熱力學性質

82(1)由普遍化壓縮因子關系求焓和熵

當Vr<2時（圖2-9的曲線下部范圍）采用普遍化壓縮因子關系。

對于Z的關聯：Z=Z0+ωZ1在恒壓下對Tr求偏導，得（3-57）

（3-58）

3純流體的熱力學性質

83（A）

（B）

（3-57）

（3-58）

3純流體的熱力學性質

84（3-59）（3-60）

普遍化三參數壓縮因子法

適用于圖2-9曲線以下范圍內的Tr和pr值，即Vr<2。

、、和是pr、Tr函數，可由附錄三查得。3純流體的熱力學性質

853純流體的熱力學性質

863純流體的熱力學性質

873純流體的熱力學性質

883純流體的熱力學性質

893純流體的熱力學性質

903純流體的熱力學性質

913純流體的熱力學性質

923純流體的熱力學性質

93(2)由普遍化維里系數計算焓和熵

當Vr≥2時，用普遍化（第二）維里系數法其中:（2-42）

（2-43）

3純流體的熱力學性質

94合并式(2-42)及式(2-43)，得：兩邊在等壓下對Tr求偏導數：將此式代入式（3-57）和式（3-58）3純流體的熱力學性質

95（T）（3-57）

（3-58）

（等溫）（等溫）（T）3純流體的熱力學性質

96（T）（T）（3-57）

（3-58）

（等溫）（等溫）3純流體的熱力學性質

97由于B0和B1僅是溫度的函數（3-61）

（T）（T）（3-62）

3純流體的熱力學性質

98（3-61）

（3-62）

該式適用范圍也由圖2-9規定（Vr≥2）

3純流體的熱力學性質

99

計算任何溫度和壓力下焓和熵值的一般步驟：（1）計算H1R、H2R

、S1R、

S2R；（2）計算△H*、△

S*；（3）計算H2、S2。通常已知H1、S1或H1*、S1*3純流體的熱力學性質

100

試估計１-丁烯蒸汽在473.15K，7MPa下的V、U、H和S。假定１-丁烯飽和液體在273.15K（ps=1.27×105Pa）時的H和S值為零。已知：Tc=419.6Kpc=4.02MPaω=0.187Tn=267K（正常沸點）例題3-63純流體的熱力學性質

101

查圖2-7(b)與圖2-8(b)

解：先求V

得：Z0=0.476和Z1=0.135

3純流體的熱力學性質

102273.15K0.127MPa（真實）1-丁烯飽和液體H=0,S=0。473.15K,7MPa,1-丁烯蒸汽（真實）U=?,H=?,S=?。473.15K,7MPa,1-丁烯蒸汽（理想）273.15K0.127MPa（真實）1-丁烯飽和氣體273.15K0.127MPa（理想）1-丁烯飽和氣體(a)(b)(c)(d)3純流體的熱力學性質

103

式中:Tn

為常壓沸點，K;(a)273.15K，0.127MPa下汽化過程——可逆過程(3-69)估算常壓沸點時的汽化熱可用Riedel推薦的公式ΔHn為常壓沸點下的摩爾汽化熱，J/mol;

pc

為臨界壓力，Mpa;Trn=T/TC=267/419.6=0.636

Trn為常壓沸點下的對比溫度；3純流體的熱力學性質

104將有關數據代入式（3-69），得:正常沸點(267K)下的汽化熱求273.15K時的汽化熱Waton公式3純流體的熱力學性質

105在273.15K,Tr=273.15/419.6=0.651(3-70)Waton公式：3純流體的熱力學性質

106(b)在T1、p1下真實氣體虛擬為理想氣體過程：T1、p1時Tr=0.651,pr

=0.0316普遍化維里系數法求解（3-61）

（3-62）

3純流體的熱力學性質

107（3-61）

（3-62）

3純流體的熱力學性質

108(c)

理想氣體狀態的狀態變化過程：3純流體的熱力學性質

1093純流體的熱力學性質

110

(d)在473.15K、7Mpa下虛擬理想氣體回歸真實氣體過程：Tr=1.13,Pr=7/4.02=1.74普遍化壓縮因子法求解3純流體的熱力學性質

111這些結果比假設１-丁烯蒸汽為理想氣體所得結果更符合實驗值。3純流體的熱力學性質

1123.3逸度與逸度系數3.3.1逸度與逸度系數的定義自由焓在化學熱力學中是一種十分重要的性質，它與溫度和壓力有如下的一個基本關系式：

在等溫條件下，將此式關系式應用于1mol純流體i時，得：（3-71）（3-72）（等溫）3純流體的熱力學性質

113對于理想氣體：Vi=RT/p，則（等溫）（等溫）對于真實氣體：（等溫）對于理想氣體：3純流體的熱力學性質

114G.N.Lewis引入一個新函數fi,并令：（3-73）

（等溫）

稱fi為純組分i的逸度，其單位與壓力的單位相同。此式適用于任何氣體。“逸度”的物理意義：它代表了在體系所處的狀態下，分子逃逸的趨勢，也就是一般物質遷移時的推動力或逸散能力。3純流體的熱力學性質

115（3-73）

（等溫）

可見，fi的絕對值不能求出，必須定義一個fi的基準，才能求出fi的絕對值。3純流體的熱力學性質

116

對于理想氣體：下列兩式均能應用：（3-73）

（等溫）（等溫）

c是積分常數，是任意的。3純流體的熱力學性質

117令c=1，就完成了fi的定義，即理想氣體的逸度等于其壓力。

式(3-73)和式(3-74)共同給出了純物質的逸度定義。（3-74）

（3-73）

（等溫）（3-74）

由于只有當壓力為零時，真實氣體狀態才表現為理想氣體狀態性質,所以：3純流體的熱力學性質

118逸度系數定義為物質的逸度和它的壓力之比。

可把逸度視作校正的壓力（3-75）

對純物質:氣體的壓力，液體和固體的蒸汽壓是用來表征物質的逃逸趨勢。物理意義：逸度也是表征體系逃逸的趨勢。3純流體的熱力學性質

1193.3.2氣體的逸度（1）從實驗數據計算逸度系數①從p-V-T數據計算逸度系數（3-76）

（等溫）（等溫）（等溫）對任何氣體：由φi的定義表達式：3純流體的熱力學性質

1203純流體的熱力學性質

121（3-77）

（等溫）3純流體的熱力學性質

122

根據（3-77）和（3-78），在已知p-V-T數據時，可通過數值積分或圖解積分求逸度和逸度系數。3純流體的熱力學性質

123②從焓值和熵值計算逸度系數（3-73）

（等溫）3純流體的熱力學性質

124p*足夠低因此:根據定義:（3-79）

（3-80）

式（3-80）即為利用焓值和熵值計算逸度和逸度系數的方程式。（T,p*）參考態（T,p*）理想氣體行為（3-79）式變換為（3-80）式：

3純流體的熱力學性質

125

（3-81）

（2）用狀態方程計算逸度系數（3-82）

3純流體的熱力學性質

126現以R-K方程為例（3-83）

3純流體的熱力學性質

1273純流體的熱力學性質

128（3-84）

3純流體的熱力學性質

129（3-85）

3純流體的熱力學性質

130（3-85）

——符合R-K方程氣體逸度計算式Z、A、B必須采用符合R-K方程的關系式符合其它方程氣體逸度計算式可類似推導！3純流體的熱力學性質

131（3）用對應態原理計算逸度系數①普遍化三參數壓縮因子法（3-86）

（3-77）

（等溫）將式(3-77)寫成對比壓力的形式，得普遍化三參數壓縮因子法3純流體的熱力學性質

132令3純流體的熱力學性質

133

式中

和

可從圖3-12-圖3-15查得。（3-87a）

或（3-87b）

3純流體的熱力學性質

1343純流體的熱力學性質

1353純流體的熱力學性質

1363純流體的熱力學性質

1373純流體的熱力學性質

138②普遍化第二維里系數關系式（2-42）

其中（2-43）

適用于Tr、pr落在圖2-9斜線上方，或對比體積Vr≥2時。

3純流體的熱力學性質

139得到（3-88）將以上式代入式（3-86）3純流體的熱力學性質

1403.3.3液體的逸度（等溫）逸度和逸度系數的定義也適用于液體3純流體的熱力學性質

1413純流體的熱力學性質

1423純流體的熱力學性質

1433純流體的熱力學性質

1443.4兩相系統的熱力學性質及熱力學圖表

化工工藝設計中的重要部分之一是工藝計算：物料恒算、能量恒算、設備計算和管道計算。

計算過程中往往涉及到相變、傳熱等過程。這些過程都涉及到熱力學性質，而這些熱力學性質往往必須通過熱力學圖表查閱。

可見熱力學圖表非常重要。3純流體的熱力學性質

1453.4.1兩相系統的熱力學性質考慮單組分系統的氣液兩相共存：氣相ng、Ug液相nL、UL3純流體的熱力學性質

146

式中，x為氣相的質量分數或摩爾分數(通常稱為品質、干度)。

設下角標g代表氣相，L代表液相，則對單位質量（摩爾）混合物有：（3-93）

（3-94）

（3-95）

3純流體的熱力學性質

147

式中，M是泛指的熱力學容量性質；下角標α、β分別表示互成平衡的兩相。

其實，對于任何互成平衡的兩相都有：（3-96）

將式（3-96）用于氣液兩相混合物體積，則M變成V，α、β相為L、g相，可寫成：

該式有著明確的物理意義，表明氣液混合物的體積最小是飽和液體的體積，另加上部分液體汽化（干度）而增加的體積。3純流體的熱力學性質

148

在需要計算兩相混合物的性質時，由于在熱力學性質表中只給出了飽和相（飽和蒸汽、飽和液體）的值，此時就可應用式（3-96）來計算兩相混合物。

當數據以熱力學性質圖來表示時，各種混合相的函數值有時可直接從等干度線（x）來讀取。（3-96）

3純流體的熱力學性質

1493.4.2熱力學性質圖表

物質的熱力學性質可以以三種形式表示。

可以用分析法進行微分，其結果較圖解法精確，但很費時間，而且有許多狀態方程式，其中的變數分離難于辦到。方程式表格

能給出確定點的精確值，但要使用內插法，比較麻煩。3純流體的熱力學性質

150

容易內插求出中間數據，對問題的形象化也有幫助。圖示法

例如，某一過程若為等焓過程，沿著等焓線就可以立即觀察到它的溫度和壓力的變化，等焓降壓到某一壓力時，相應的溫度是多少，立即可以從圖上讀出；其主要缺點是精確度不高，其變量數目受到限制。3純流體的熱力學性質

151

最常用的熱力學性質圖：

在圖上常常畫出等溫線、等壓線、等焓線、等熵線、等容線、等干度線（在兩相區內）。

溫熵圖（T～S）、壓焓圖（lnp～H）焓熵圖（H～S）、焓濃圖（H～C）3純流體的熱力學性質

152

溫熵圖（T～S）HpST3純流體的熱力學性質

153壓焓圖（lnp

～H）3純流體的熱力學性質

154焓熵圖（H～S）3純流體的熱力學性質

155

只要已知T、p、H、S四個參數中任意兩個（在兩相區內增加干度x），就可以在熱力學性質圖上確定一個點。然后由該點查出其他參數。查圖和用圖的方法：3純流體的熱力學性質

156例如：已知T、p，可查出H、S；TPHS

注意作圖時的計算基準。因為各種圖表的計算基準可能不同，因此，取自不同圖表的數據最好不要混用。

pT3純流體的熱力學性質

157

溫－熵圖是最有用的熱力學性質圖，其縱坐標是溫度，橫坐標是熵。所以

換言之，在T-S圖上位于T-S

曲線下的面積等于可逆過程中吸收的熱量或放出的熱量。當系統可逆吸熱時，表示系統狀態的點由左向右移動。如果系統可逆放熱，則狀態點由右向左移動。對于可逆過程：3純流體的熱力學性質

158加熱過程：1（未飽和水）→2（飽和液體）→3（飽和蒸汽）→4（過熱蒸汽）冷卻過程：4→3→2→13純流體的熱力學性質

159

由于穩定流動過程中焓是重要的熱力學參數，而且在這些裝置中常進行接近可逆絕熱（等熵）過程，這些過程可以用圖上的等焓線或等熵線來表示，所以H-S圖很有用。

焓－熵圖（H-S）圖在解決熱機、壓縮機、冷凍機與工質的狀態變化時也常常被使用，其縱坐標為H值，橫坐標軸上為S值。3純流體的熱力學性質

160

有許多物質的熱力學性質用表列出，用這種形式比圖更為精確。水蒸汽表是收集得最廣泛、最完善的一種物質的熱力學性質表。

對其他物質也有相當數量的資料可以使用，但主要是純物質，混合物的表極少。

目前使用的水蒸汽表分為三類。飽和水及飽和蒸汽表（以溫度為序）；附錄四表A飽和水及飽和蒸汽表（以壓力為序）；附錄四表B過熱水蒸汽表。附錄四表C3純流體的熱力學性質

161第三章介紹了純流體的熱力學性質，但實際生產中的體系往往都是混合物，因此，接下來，我們就要了解流體混合物的熱力學性質3純流體的熱力學性質

162

通過查表確定過熱蒸汽在473.15K和9.807×105Pa時的逸度和逸度系數。例題3-7解：從p-V-T數據計算：從H-S數值計算：473.15K，pi<9.807×105PaZi(Zi-1)/p～p圖圖解積分查（473.15K，p*盡可能的小）時Hi*、Si*查（473.15K，9.807×105Pa

）時Hi、Si3純流體的熱力學性質

163附錄四：表C過熱水蒸汽表。H,kJ/kg;S,kJ/(kg·K)溫度（℃）

vUHSvUHS0.06×105Pa(36.16℃)0.35×105Pa(72.69℃)2002879.79.13982878.48.32377.0×105Pa(164.97℃)10.0×105Pa(179.91℃)2002844.86.88652796.86.4546溫度（℃）

vUHSvUHS0.06×105Pa(36.16℃)0.35×105Pa(72.69℃)2002879.79.13982878.48.32377.0×105Pa(164.97℃)10.0×105Pa(179.91℃)2002844.86.88652796.86.4546溫度（℃）

vUHSvUHS0.06×105Pa(36.16℃)0.35×105Pa(72.69℃)2002879.79.13982878.48.32377.0×105Pa(164.97℃)10.0×105Pa(179.91℃)2002844.86.88652796.86.4546溫度（℃）

vUHSvUHS0.06×105Pa(36.16℃)0.35×105Pa(72.69℃)2002879.79.13982878.48.32377.0×105Pa(164.97℃)10.0×105Pa(179.91℃)2002844.86.88652796.86.4546溫度（℃）

vUHSvUHS0.06×105Pa0.35×105Pa2002879.79.13982878.48.32377.0×105Pa10.0×105Pa2002844.86.88652796.86.45463純流體的熱力學性質

164溫度（℃）

vUHSvUHS0.06×105Pa(36.16℃)0.35×105Pa(72.69℃)2002879.79.13982878.48.32377.0×105Pa(164.97℃)10.0×105Pa(179.91℃)2002844.86.88652796.86.4546溫度（℃）

vUHSvUHS0.06×10