第2章Ｐ-Ｖ-Ｔ关系和状态方程本章要点1引言2纯物质的P-V-T相图纯物质的P-V-T相图P-V-T相图特征、相关概念纯物质的P-T图P-T图的特征、相关概念纯物质的P-V图P-V图的特征、相关概念例题2-1在一个刚性的容器中，装入了1mol的某一纯物质，容器的体积正好等于该物质的摩尔临界体积Vc。如果使其加热，并沿着例图2-1的P-T图中的1C2的途径变化（C是临界点）。请将该变化过程表示在P-V图上，并描述在加热过程中各点的状态和现象。思考：在其它条件不变的情况下，若容器的体积小于或大于Vc，加热过程的情况又将如何？请将变化过程表示在P-V图和P-T图上。3状态方程(EOS)状态方程（EOS）状态方程4.立方型状态方程4-1vanderWaals(vdW)方程关于vdW常数和临界压缩因子Zc解方程组得方程常数方程常数多用pc、Tc表示（VC不如pc、Tc可靠）关于状态方程的Zc值4-2Redlich-Kwong（RK）方程RK方程常数4-3SoaveRK（SRK）方程SRK方程常数SRK方程的特点4-4Peng-Robinson（PR）PR方程的特点5多常数（高次型）状态方程维里（virial）方程两项维里virial方程截断式从P-V-T数据来确定B，C第二virial系数与Boyle温度TBBenedict-Webb-Rubin(BWR)方程总结计算实例演示6对应态原理（CSP）两参数CSP三参数CSPPitzer的三参数CSPLee-Kesler和Teja方程三参数CSP的比较※形状因子CSP三参数CSP与形状因子CSP比较例题2-3令将a,b,c代入状态方程，并整理得例题2-4例题2-5Redial方程7流体的饱和热力学性质纯物质饱和蒸汽压、汽化焓和汽化熵Clapeyron经修正后得到重要的Antoine方程例题2-6HCN的汽固平衡与汽液平衡蒸汽压分别为由P-T相图知，三相点即为汽固平衡线与汽液平衡线的交点将Ps=101325Pa代入汽平衡线中即可以解出正常沸点为Tb=298.85K饱和液体摩尔体积Vsl例题2-7计算异丁烷在273.15K时饱和蒸汽压和饱和液体摩尔体积（实验值分别为152561Pa和100.1cm3mol-1），并估计饱和汽相摩尔体积，进一步计算异丁烷在273.15K时的汽化焓（实验值为20594.86Jmol-1）、熵、内能、吉氏函数和亥氏函数的变化。解：AntoinePs修正的RackettEq.VslvirialVsvClapeyron+AntoineHvap其它的性质……(见文本)也可以用PR方程软件计算，精度差些。8混合法则纯物质和混合物体系的符号规定virial方程的混合法则RK方程的混合法则SRK和PR方程的混合法则MH-81方程的混合法则关于混合法则9理想气体状态理想气体状态是一个假想的模型理想气体等压热容理想气体混合物的性质例题2-10两个同处于T，P下的纯理想气体1、2，等温、等压混合成组成为y1和y2的混合物。求混合过程的热力学性质变化。解：理想气体的等温过程有；U=H=0由于又是等压过程，故有V=0；同样CV=CP=0混合过程的组分1和2的压力变化分别为求立方型方程的体积根数值求根例题2-9用PR状态方程重复例题2-2的计算（用教材配套的《热力学性质计算软件》计算）例题2-10混合工质的性质是人们有兴趣的研究课题。试用PR状态方程计算由R12（CCl2F2）和R22（CHClF2）组成的等摩尔混合工质气体在400K和1.0，2.0，3.0，4.0和5.0MPa时的摩尔体积。可以认为该二元混合物的相互作用参数k12=0（用教材配套的《热力学性质计算软件》）计算。计算结果